2020年9月27-30日,第二屆世界新能源汽車大會在海南省??谡匍_,本次大會以“共克時艱、跨界協同、合作共贏”為主題,為進一步加強國際交流與合作,加速突破新能源汽車市場化障礙,加快推進“電動化、智能化、共享化”融合發(fā)展,由中國科協、海南省人民政府、科學技術部、工業(yè)和信息化部、國家市場監(jiān)督管理總局共同舉辦。其中,在9月29日下午舉辦的“數字化技術驅動汽車產業(yè)新變革”主題峰會上,西門子(中國)數字化工業(yè)集團副總裁兼汽車事業(yè)部總經理夏緯發(fā)表精彩演講。
其主要觀點如下:
數字化雙胞胎需要首先在虛擬產品上定義產品的虛擬生產工藝過程,再對生產線的設計進行定義,然后制作設備的購買書,進行設備的采購和調試,從而形成一個真正的生產線,生產出真正的產品。同時,真正產品的性能會反饋到起始的設計端,重新優(yōu)化、迭代,經過模擬、仿真,再次定義它的工藝過程和生產線,并再一次優(yōu)化生產和最終實際的產品。如上這樣將形成閉環(huán)循環(huán)生態(tài)圈,并稱為數字化雙胞胎。
以下內容為現場演講實錄:
各位領導,各位新老朋友,非常開心跟大家聚在一起,也感謝大會組委會給我們提供這樣的機會跟大家進行交流匯報。今天我跟大家匯報一下我們的企業(yè),在中國或者在全球的汽車行業(yè)里面,在數字化大潮和智能化的研發(fā)、設計、制造這樣的背景下,我們能做一些什么,然后能助力我們國內的企業(yè),一起能做一些什么。
我們西門子公司的創(chuàng)始人最早創(chuàng)始了很多的方向,汽車制造實際上就是其中之一,1836年德國戴姆勒奔馳第一輛車問世代表著我們汽車的問世,其實我們老西門子比這還早就開始嘗試造車。大家如果有機會去我們柏林總部的話,看到我們西門子老博物館里面就有這輛車。后來為什么沒有形成這個方向呢,我們現在估計的話可能產業(yè)鏈不全,那輛車相當的貴,在當時就是沒有任何貴族能承受的起,西門子這個方向就沒有走下去。后來走到了我們電氣化、自動化這個方向,西門子公司現在在大家印象里面是一個電氣化和自動化的公司。
隨著近幾年工業(yè)制造、工業(yè)設計的快速發(fā)展,特別是我們數字化、智能化的發(fā)展,西門子也面臨大的挑戰(zhàn)。從去年4月1號開始我們制訂了一個新的集團戰(zhàn)略,總的來說是收縮,更加聚焦于我們傳統(tǒng)的電氣化、自動化,加上我們現在新注入的數字化這樣的一個魂。更聚焦于我們工業(yè)的研發(fā)、設計和制造這個上面。07年的時候,我們就看到未來一定要向工業(yè)軟件進軍,所以我們把UGS收購了,形成了我們西門子的一個工業(yè)軟件事業(yè)部。這幾年,在我們數字化工廠集團下面,我們工業(yè)軟件事業(yè)部得到非常大的長足的發(fā)展。特別在我們國內市場助力汽車行業(yè),汽車行業(yè)是我們工業(yè)軟件的一個主行業(yè)。
隨著07年這樣的一個并購,西門子信心大增,從這以后,我們有了模擬仿真,形成了一個完整的工業(yè)軟件的生態(tài)系統(tǒng)。特別是汽車行業(yè)里面,這種軟件和我們傳統(tǒng)的自動化的硬件和操作平臺結合起來,有非常大的爆發(fā)力。當然要說并購和工業(yè)發(fā)展方面也不都是成功的案例,實際上在智能化數字化邁進過程中間也有得有失,但是我們公司方向的認知度還是非常高的,朝著工業(yè)軟件和自動化平臺相結合的路繼續(xù)走下去。
由于我們工業(yè)軟件和策劃平臺的結合,我們現在特別在汽車制造領域,可以從產品的研發(fā)設計開始,形成一個數字化雙胞胎,也就是有虛擬的產品,在虛擬產品上我們可以定義這個產品的生產工藝過程,定義了虛擬生產過程之后就可以定義我們產線的設計,產線的設計定義好以后,我們就可以寫設備的購買書進行設備的采購和調試,最后形成一個真正的產線,這個產線是為了實現這個工藝,這個工藝為了實現這個產品。從虛擬到現實,最后產生出來真正的產品,這樣一個循環(huán)圈生態(tài)圈我們叫數字化雙胞胎,它是一個閉環(huán)的結合,也就是說我們最后真正的產品它的性能會反饋到我們起始的設計端,然后重新優(yōu)化、迭代,然后再經過模擬、仿真再定義它的工藝過程和產線,再優(yōu)化我們的生產和最終實際的產品,形成一個閉環(huán)的生態(tài)環(huán)境。這個確實是必須要有整個工業(yè)軟件的系統(tǒng)和自動化的功底,比如汽車領域,汽車的研發(fā)設計制造的話,對這個領域的工藝過程要非常的熟悉。當然少不了我們的工業(yè)安全,工業(yè)安全軟件設備的故障安全還有網絡安全,這是非常重要的一個硬核。
我剛才說的這個過程我們叫做水平的整合,端到端的,或是自洽的一個生態(tài)環(huán)境。那么水平的整合解決了數字化雙胞胎這樣一個生態(tài),在專業(yè)生產制造工藝過程中間,我們還有一個垂直的整合,這個垂直整合就和我們真正的產線、設備、產品,人機療法等這些數據的挖掘,和自動化和邊緣層結合起來,我們也叫OT和IT的融合,形成一個生產制造過程中間的垂直的整合,也充分利用了產線、設備、工藝,甚至包括人員、大數據,在這個生態(tài)環(huán)境里面的應用。
稍微展開一下我們垂直整合的概念,大家知道工業(yè)生產,首先有底層的設備,底層設備是靠電驅或是驅動要有執(zhí)行機構來推動,這些執(zhí)行機構要通過控制器進行控制,使得它按照我們預想的程序運作,來實現我們的工藝,最后產生出來質量合格的產品;第二層我們叫控制層,或是自動化平臺,這都是相對比較傳統(tǒng)的;再往上層現在是比較新的叫邊緣層,邊緣制造。
為什么會出來邊緣計算呢,也是因為數據傳輸的要求,傳統(tǒng)PIC上面跑的程序跟我們現在數據通訊和數據分析的APP要求下,在PIC上跑不動了,必須有一個類似于公共機,一個新的操作平臺和新的操作系統(tǒng),這些都是在我們W10、W7系統(tǒng)的,到邊緣計算的話,它包括數據通訊,包括很多APP的程序運行都要在這樣的一個邊緣層里面,這是我們在傳統(tǒng)的自動化上面新加出來的一層。邊緣層上面就是軟件的分析,在工業(yè)生產里面主要還是針對我們的運行軟件,因為很多企業(yè)我們叫IBS,也有叫OMO的,就是生產、運行管理軟件,比如分四大模塊或是五大模塊,它是一個軟件層。最后我們需要大數據分析,來進行大數據挖掘,進行優(yōu)化的話還需要跟云端進行連接,也就是工業(yè)互聯網,或是工業(yè)物聯網的概念,數據要上云,也就是數據要上互聯網。在云端、軟件管理端和邊緣端我們有一個mendix,這個是一個代碼開發(fā)平臺,它也在我們系統(tǒng)里面,在我們整個IT層和OT層的話相對比較完整。當然少不了我們的網絡安全、通訊。
我想強調的就是我們的邊緣層。邊緣層我們會推出一系列的操作軟件平臺和硬件,包括PIC的邊緣和CNC數控的邊緣,現在是非常成熟的平臺,可以跟車企或是零部件生產商進行結合。
像達索的程總所說的一樣,我們歡迎各方系統(tǒng)集成商、初創(chuàng)企業(yè),甚至包括科研和大專院校在讀的博士生研究都可以加入我們這個生態(tài)平臺,可以做出不同的事情。我剛才提的斯圖加特的奔馳總部他們有一個2036,就是一個孵化平臺,當地州政府再上科研院校和主機廠、西門子共同搭建了這么一個平臺,有很多初創(chuàng)企業(yè)。有需求就有零部件廠,就有工業(yè)運用和開發(fā)平臺,在這個環(huán)境里很快可以得到發(fā)展,它是產學研一條龍非常快的節(jié)奏。
很多時髦的技術,有一些很成熟了,有一些相對來說不是那么成熟,比如工業(yè)5G,我們現在還在剛剛的起步和探索階段,成熟度我們還不能做任何的非常大的保證,還有整材制造,包括材料和應用,也包括區(qū)塊鏈等等工業(yè)互聯網大數據、人工智能,虛擬現實、增強現實都是比較成熟的。
最后我舉兩個例子,一個是保時捷生產純電動車的廠,就是在一個老舊工廠里面我們做了改造,就是自由導航APP,你看上去它是一個系列的生產設備,但是它包含了大數據、底層自動化、人工智能、工業(yè)通訊整個一系列的算法,一系列的就是我剛才說的生態(tài)環(huán)境。第二個例子,大家知道在電動車領域的話在北歐有一個電池生產廠,它電池的設計、生產工藝、仿真,然后下線檢測等等整個剛才都是用我們數字化雙胞胎和模擬仿真生產的,質量穩(wěn)定,非??煽?,也是作為歐洲的新能源電池生產線的一個樣板工廠。
今天時間關系大家覺得各方面的深度和條理性比較欠缺,我也希望線下有機會的話和各位專家和新老朋友更多的進行交流。謝謝大家。
(注:本文根據現場速記整理,未經演講嘉賓審閱)