無論身處工業(yè)2.0還是3.0階段，許多企業(yè)在懷揣數(shù)字化工廠夢想的同時，卻往往尚未形成清晰的思路。這時，西門子便成為了那個重要的“夢想導師” — 結合其在制造業(yè)領域的專業(yè)知識和軟硬件技術，為企業(yè)提供方位的數(shù)字化工廠解決方案。

隨著“工業(yè)4.0”的熱潮從德國涌向，越來越多的中國企業(yè)正決意將未來制造的愿景變?yōu)楝F(xiàn)實，以期在數(shù)字化的工業(yè)變革中盡早謀篇布局。

國內制造企業(yè)對于打造數(shù)字化工廠的熱情從趙雄飛接到的咨詢服務需求就可見一斑。這位西門子中國研究院的數(shù)字化工廠專家在2013年接到了大約5家企業(yè)關于籌建數(shù)字化工廠的咨詢。2014年，這一數(shù)字增加到了10家左右，2015年更是上升到了幾十家。

在邁向“工業(yè)4.0”的進程中，很多企業(yè)并非僅僅滿足于數(shù)字化的遠景規(guī)劃。它們迫切需要的是將美好愿景變?yōu)楝F(xiàn)實的途徑。

趙雄飛說：“企業(yè)家們并不是要一口吃成個胖子，而是想一步步發(fā)展，真正成為站在行業(yè)的巨人。”

條條道路通羅馬
無論身處工業(yè)2.0還是3.0階段，許多企業(yè)在懷揣數(shù)字化工廠夢想的同時，卻往往尚未形成清晰的思路。

這時，西門子便成為了那個重要的“夢想導師” — 結合其在制造業(yè)領域的專業(yè)知識和軟硬件技術，為企業(yè)提供方位的數(shù)字化工廠解決方案。

趙雄飛的團隊要做的便是首先從運營、研發(fā)等層面為企業(yè)提供頂層設計，幫助其完成數(shù)字化工廠的整體規(guī)劃。根據(jù)企業(yè)的特點和需求，這一規(guī)劃可以是面向1-3年的短期，也可以瞄準5-20年的中長期。

如果企業(yè)有進一步需求，他們將和西門子業(yè)務集團的同事一起幫助客戶進行業(yè)務流程和IT系統(tǒng)設計，包括產(chǎn)品生命周期管理（PLM）、企業(yè)資源計劃（ERP）、制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）等等。如果再進一步，西門子中國研究院的專家還會在工藝流程設計上提出建議，具體到設備自動化、精益生產(chǎn)布局、廠房布局等方面。

在項目實施過程中，西門子專家也會為客戶提供支持，包括供應商的評估，技術管理支持等。

2015年，趙雄飛的團隊為廈門建霖工業(yè)有限公司（建霖工業(yè)）完成了未來數(shù)字化工廠的規(guī)劃設計。成立于1989年的建霖工業(yè)是廚衛(wèi)產(chǎn)品OEM企業(yè)，主營業(yè)務是為科勒等廚衛(wèi)產(chǎn)品制造商做代工生產(chǎn)。

為了改變過去的勞動密集型模式，提高生產(chǎn)效率，建霖工業(yè)計劃在廈門新建一個大型廚衛(wèi)產(chǎn)業(yè)園，集制造基地、物流中心和研發(fā)中心于一體。經(jīng)過對建霖工業(yè)的實際調研，西門子團隊發(fā)現(xiàn)其在生產(chǎn)、管理等方面存在一系列問題，如生產(chǎn)周期長、庫存多、制造空間浪費、對人工依賴嚴重、產(chǎn)品標準化程度低、現(xiàn)場管理混亂。

西門子中國研究院為建霖工業(yè)規(guī)劃的數(shù)字化工廠全貌

對此，西門子在規(guī)劃框架報告中建議，建霖工業(yè)首先需要建立精益生產(chǎn)體系，并健全工廠信息化系統(tǒng)來管理生產(chǎn)，再利用自動化手段推進工藝和物流的改善，建成綠色智能工廠。

比如在工廠信息化系統(tǒng)中，建霖工業(yè)需要升級當前的ERP系統(tǒng)，以解決對生產(chǎn)物流計劃支持較弱的問題，并且需要由現(xiàn)有的PDM（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）模式上升到PLM的管理模式，以提升產(chǎn)品設計平臺的能力。在工廠層，它需要建立MES系統(tǒng)，實現(xiàn)生產(chǎn)執(zhí)行、物流和質量控制的信息化。在自動化層，建霖工業(yè)需要搭建工業(yè)以太網(wǎng)，用于連接設備和MES系統(tǒng)，實現(xiàn)設備的互聯(lián)和車間的物聯(lián)網(wǎng)絡，同時采用大量先進的自動化工藝，減少人工，提高工藝質量。

目前，建霖工業(yè)已經(jīng)踏出了邁向“工業(yè)4.0”的一步，計劃實施西門子MES系統(tǒng)Simatic IT，以及基于工業(yè)以太網(wǎng)的現(xiàn)場總線標準Profinet。

除此之外，西門子中國研究院還為金達亞麻、中車集團青島四方、中建鋼構、華立集團等眾多企業(yè)提供了數(shù)字化工廠的評估、規(guī)劃和咨詢服務。

西門子中國研究院為金達亞麻規(guī)劃的數(shù)字化工廠的3D模型

人們通常會認為，在新建工廠時實施數(shù)字化理念是理想的時機。但事實并非如此，不同行業(yè)的不同企業(yè)采取的路線不盡相同。

“我們的優(yōu)勢就在于能為企業(yè)量身定制適合的數(shù)字化方案，這要取決于企業(yè)所在行業(yè)的情況、產(chǎn)品類型、生產(chǎn)模式等等。”趙雄飛表示，“因此，每接觸一個客戶，我們都首先要成為它所在行業(yè)的工藝專家。這樣才能提出專業(yè)的建議。”

人才金貴
在被稱為PPT（Process, People and Technique）這三個構成數(shù)字化工廠的關鍵因素中，趙雄飛為看重，也為擔心的是第二個P，即人員的因素。

“許多工廠的各級員工往往都不具備相應的技術和管理能力。技術可以購買，流程也可以規(guī)范，而人才的缺乏將是制約中國企業(yè)邁向‘工業(yè)4.0’的障礙。”趙雄飛說。

西門子中國研究院曾經(jīng)在調查中發(fā)現(xiàn)，在許多工廠，各級人員都存在相關素質缺乏的問題。一線員工缺乏高精設備和自動化系統(tǒng)的熟練操作能力；中層管理人員對于生產(chǎn)系統(tǒng)自動化和數(shù)字化的轉變需要更快地適應；而企業(yè)高層對于數(shù)字化工廠發(fā)展方向的重大決策能力仍有待提高。

為此，西門子在幫助企業(yè)實施數(shù)字化工廠項目時，會有研究院的專家和項目工程師進行為期數(shù)月乃至數(shù)年的駐廠培訓。此外，西門子與教育部合作，通過技術培訓等活動培養(yǎng)了千余名工程學科的教師，并連續(xù)9年舉辦全國大學生“西門子杯”工業(yè)自動化挑戰(zhàn)賽，為中國制造培養(yǎng)創(chuàng)新型工程人才。

從來看，對于高素質人才的需求以及相關培訓的緊迫性同樣存在。麥肯錫開展的“制造業(yè)的未來”的研究結果表明，到2020年，將會出現(xiàn)4000萬高技能工人的潛在缺口。

智能機器可以自我學習，并取代人類的一部分工作，但是未來的數(shù)字化工廠決不會是無人工廠。人們將在設計、規(guī)劃、監(jiān)管等方面發(fā)揮更強的創(chuàng)造力。同時，智能化的工廠將會批量生產(chǎn)高度個性化的產(chǎn)品，要能夠以快速度調整生產(chǎn)線，這就要求員工能對聯(lián)網(wǎng)的機器進行編程，還能解讀復雜數(shù)據(jù)。

“工廠管理者如何有效利用從自動化設備采集上來的數(shù)據(jù)，并指導生產(chǎn)是未來工廠的關鍵所在。”趙雄飛解釋說。