不是买几个机械臂就行了：西门子揭秘真·工业数字化

5600种原材料，每天使用1000万个元器件，生产超过38000片产品。

这就是西门子工业自动化产品成都生产研发基地（下称SEWC）的日常 

这个启用于2013年9月的工厂，是当时西门子全球第二个数字化工厂，也是西门子在德国以外的海外地区建立的第一个数字化工厂，目前为西门子的两个物流中心进行全球供货。 

每天都有几千箱的原材料进入这个工厂，同时也有几千箱的产品从这里出货，每年生产可编程逻辑控制器400万台，和人机界面50万台。

 去年，SEWC被世界经济论坛评为“全球九家最先进的工厂”之一。在过去的几年中，这家工厂的数字化程度一直在不断提高，在配料、传输、检测等环节上，已经实现了高度自动化。因而，与去年相比，SEWC的工人占比下降了近1/3，相比同类型的工厂人员最多可节省50%，而研发人员的占比则在过去几年中持续上升。

这样的一座数字化工厂，是西门子在全球的示范田，也是西门子在中国工业互联网、工业数字化领域的前哨站。从SEWC的日常，我们得以窥见西门子在IoT领域的思考，西门子在工业数字化领域实战经验，以及西门子对现下如何做好工业数字化给出的答案。

「做好自动化

并不仅仅是买几个机械臂就够了的」

西门子的成都数字化工厂恐怕与许多人想象中到处“黑科技”、满场机械臂飞舞的画面，并不完全一致。 

对这座工厂更好的一个描述，应该是一个人与机器，基于最经济的选择，进行配合的混合体。

西门子SEWC生产现状

“一个工厂的自动化程度的高低，是由加工对象决定的。”西门子工业自动化产品成都生产研发基地总经理李永利对「深响」介绍道。加工对象对于工艺的要求，才是决定工厂自动化程度高低的关键，将两个生产不同产品的工厂强行放到一起进行自动化程度比较，实际上是没有意义的。 

而同时，对于一个工厂而言，自动化也并非等同于先进。在工业制造的场景下，更重要的是看最终生产结果实现的过程中，如何实现效率以及经济效益的最大化——如果自动化的研发成本太高，或是现阶段无法实现与人工同等的效率，那么短期内强行自动化，意义并不大。 

目前，得益于数字化手段对流程效率的不断提升，SEWC总产量增加了4倍，但白领员工数量零增长；蓝领工人生产效率年均提升25%；研发人员持续投入，相比2年前增长1倍多，这就是自动化释放了人力之后，所能带来的企业人力结构的变化。 

在西门子成都数字化工厂，每一个原料在入厂时都会被赋予一个身份标签，接下来，自动喷码机会将代表产品序列号的条码喷印在产品上 ，物料使用时SIMATIC IT系统会关联物料、工位以及产品的信息，确保生产可追溯性 。 

PLM、MES、ERP等数字化系统和平台无缝集成，为工厂快速、灵活、高质量、高效的生产提供了保障。 

在这个过程中，进货的过程仍旧需要人工的操作，但在原材料进入SEWC高达18米的立体仓库之后，物流管理的过程就已经是完全自动化的了。 

“原材料仓的自动化水平不是其最大的亮点，”李永利表示。“真正的亮点是物流系统与MES和ERP无缝集成的数字化水平。” 

SEWC现场 

在SEWC，物流系统能够实现准时、准点、准量、准料的供应原材料。生产线通过电子看板实现虚拟工厂与现实工厂的交互，在生产物料需要补给时，通过系统向自动化仓库发出领料需求，仓库的自动化拣货机会及时启动，从立体化货架中准确捡取物料。它还会及时查询原料的入库时间，确保先进先出。在原材料运至生产车间前，整个过程不需要人的参与。 

除了物流管理的环节以外，测试环节也是一个高度自动化的典型环节。测试对于SEWC是一个关键环节，每一个产品都要上电跑一遍，确保所有功能都没问题才能出厂。但同时，这也是一个对个人能力要求不高，且极度枯燥乏味、消耗耐心的工作环节，也因此成为了一个非常适合自动化的环节。 

目前在SEWC，测试环节已经完全由机械臂自动化完成。 

测试环节也体现了西门子在工业数字化上的另一个关键思路：通过不断的迭代，来实现效率的最大化。 

测试机械臂最初的版本，会在将产品从箱子中取出，再插上测试机的过程中，产生晃动，这就增长了插拔的时间。在第二代的机械臂上，抓手被优化了，保证产品插拔的过程中不再会出现晃动，实现了生产效率的大幅提高。

 除此之外，在机械臂的摆放位置、两台机械臂同时操作时配合的时机等方面，西门子团队都通过数字化双胞胎等技术做了多次的测算和尝试，通过不断的优化得出相对以往效率的更优解。这个不断优化的过程，也同样是基于生产过程中数据的积累，和研发团队对数据的分析及研判才能得以实现。

在SEWC的二层，有一面同步了西门子MES系统的展示墙。基于MES系统，可以实时显示质量看板，看到在生产过程中，产品所历经的上百个信息采集点中，所采集到的产品状态、质量问题，以及不同唯独的质量统计信息。这样的数据也同时能通过工厂内的多个操作台查阅、调取。

“创造不是有人就够了，需要有工具，而工具使用的越久，基础数据积累越多，就越有价值。”李永利在SEWC现场对「深响」表示，“从大到强，是需要有过程的。” 

基于这样的思路，SEWC在过去的5年内，工厂产量增加了4倍，并这个过程中，逐渐积累、构建出了自己在工业数字化领域中的方法论。

「西门子IoT布局」 

实际上，从全球范围内来看，西门子在工业数字化领域的野心也很大。

早在14年，西门子就宣布了“公司愿景2020”，给出了专注于电气化、自动化和数字化领域的发展方向，并以30亿欧元，将手上博西家电50%的股份出售给了合作伙伴博世集团，彻底退出家电行业。 

而在去年8月，西门子又发布了“公司愿景2020+”，并在此战略下进行了新的架构调整，设立了三个“运营公司”和三个“战略公司”。 

三大运营公司构成了西门子的主体业务，包括覆盖油气及能源业务的油气及电力集团（GP, Gas and Power），以数字工程及楼宇科技业务为主的智慧基础设施集团（SI，Smart Infrastructure），以及以工厂业务的数字工业集团（DI，Digital Industries）。其中，西门子在近期宣布，油气与电力集团将被拆分独立上市。

三大战略公司则均由西门子持有大量股权，包括主营风机制造的西门子歌美飒，已经独立上市的西门子医疗，以及原计划与阿尔斯通合并的西门子交通业务（受到欧盟反垄断调查，合并未成功）。 

在这三大运营公司和三大战略公司之外，西门子还收购了低代码应用开发平台mendix公司，建立了物联网服务事业部（IoT Services），以进入物联网集成服务市场。

但工业数字化概念之广博，目前实际上是一个由西门子的IoT、数字工业集团在内的多个业务部门，协同作战的业务。 

西门子股份公司首席运营官博乐仁博士，就曾在西门子今年的西门子中国创新峰会上表示，当西门子为客户推进数字化战略的时候，会由物联网服务部门介入，为客户提供咨询，基于客户此前初步获得的一些经验，结合当前的能力提升需求，提出符合客户要求的数字化战略。在此基础上针对生产场所开展原型设计，帮助客户集成OT和IT，并指导在特定的制造场所中如何使用西门子的平台。

西门子IoT布局 

这意味着，这是一个跨咨询、原型设计、集成的综合性业务。它始于咨询，但同时也会跨不同业务线，集成西门子所能提供的设备产品，以及如MindSphere这样的工业物联网操作系统，为客户提供从策略制定到落地执行的全链服务。 

同时，为了更好地把握各种工具和方法，从而使整个系统运转起来，发挥作用，西门子目前也在中国与不少云服务商、ERP服务商结成了合作伙伴们，自己负责居中核心的IoT领域，将其他方面交给了合作伙伴。去年7月，西门子就宣布了与阿里云的合作，并于今年开始推出部署于阿里云的MindSphere平台。

阿里云上的MindSphere

MindSphere是一个西门子2016年推出的、基于云的开放式物联网操作系统。利用MindSphere，企业可以管理资产、收集现场设备数据、数据可视化，以及数据分析等多项能力。 

基于这样的一个底层操作系统，西门子在软件上的布局得以再进一步。虽然现在在西门子850亿欧元的收入中，软件仅占到了45亿，但软件业务已经成为了西门子战略中新的营收增长点。

“未来我们会加强独立软件业务以及与新业务模式相关的软件业务，比如我前面提到的服务和运营的数字化。这将是一项由软件驱动的新业务，比如我们不再卖列车，而是卖运力、运行时间和交通能力，从而创造出一种新的商业模式，只能通过合适的软件来实现。”博乐仁博士表示。

 “因此，对西门子而言，软件的角色第一，在于稳步增长——它是西门子目前增长最快的业务之一；第二，它是一个赋能因素，能够为更多的硬件业务和新业务赋能，越来越多的运算能力向车间层倾斜。”

软硬件之间是一个互动的关系，软件的增长，又将直接推动西门子在硬件设备，以及IoT业务上的加速发展。 

在西门子的“公司愿景2020+”相关公告中也曾提到，预计2025年之前，物联网集成服务市场的年增长率将达到10%到15%，西门子则计划到2025年在这一领域雇佣约1万名员工。

「西门子的中国本地化战略」

对于西门子的IoT业务目标而言，中国市场十分关键。 

目前，中国是西门子在德国之外的第二大市场，2018财年西门子在中国的总营收达到了81亿欧元。 

西门子在华拥有超过3.4万名员工，其中有有5000名研发和工程人员。同时西门子也在跟中国高校开展产学研联动，两年前就和清华大学合作建立了机器人联合研究中心，未来还将在能源互联网技术和应用方面达成合作。 

在北京、上海、苏州，西门子已经建立了三个中国研究院，同时在青岛、无锡、武汉还有三个创新中心。此外，今年中国还将拥有西门子在海外市场的第一个AI Lab。

除了研发力量以外，西门子在国内智能制造方面同样布局已久。西门子早在11年就在成都高新区启动了工业自动化产品生产及研发基地，13年SEWC落成投产。2016年12月西门子完成了SEWC第二阶段的扩建，目前已经开始了第三阶段的工程。 

同时，西门子还陆续启动了同样在成都的西门子工业软件全球研发中心，和西门子智能制造成都创新中心的建设项目，项目总规模约10亿元人民币，目前这两大中心都已启动运行。 

航天科工下属企业航天电器

航天云网和西门子共建的航天电器智能制造样板间

这些投入，都为西门子在中国工业互联网浪潮中，获得一席之地，做出了准备。

不过，工业互联网的红利之下，这个赛道也将越来越拥挤。除了如联想等同在制造业有所耕耘的本土企业以外，原先在消费互联网领域为主的BAT等企业，近年来也喊出了产业互联网的口号，希望在这个浪潮中分得一杯羹。 

去年的第五届世界互联网大会“工业互联网的创新与突破”论坛上，工信部副部长陈肇雄也曾指出，目前我国有一定行业区域影响力的工业互联网区域平台超过50家，工业设备连接数量超过10万台套。工业互联网产业联盟成员也已增至900余家。 

随着工业互联网发展愈发成熟，想要在这个市场抢得先机，还需要跑得更快。