从小步快跑到一次性建成， 西门子全球首个原生数字化工厂正式投运

近日，在万众期待之下，西门子数控（南京）有限公司（SNC）新工厂终于揭开了它神秘的面纱，华丽地走进了我们的视野。作为西门子全球首座原生数字化工厂，SNC新工厂全面展示了西门子先进数字化企业理念与技术的切实价值。         

何为原生？相信很多人在听到这一概念时都会产生疑惑。西门子全球执行副总裁，西门子中国董事长、总裁兼首席执行官肖松博士在媒体交流会上给出了解答：“原生，是指在从设计、规划、建造到生产运营的全生命周期，从零开始，开创性地使用西门子自身的数字孪生理念和技术，让工厂从无到有、由虚到实。”即在工厂破土动工之前，西门子便在虚拟世界里使用自己的工业软件，完成从工厂需求、分析到建成、运营全过程模拟仿真和验证。在实际建设阶段，再通过大数据分析，进一步优化生产流程，为实际生产提供实时可靠的数据支撑，真正实现了数字制造和管理。

知名的西门子成都工厂以德国安贝格工厂为样板，将过往的经验、技术、工具、流程等进行复制，而与西门子成都工厂不同，SNC新工厂在此之前并没有一个成熟的样板可借鉴，它需要从零开始重新设计。“从重新设计的那天起，我们需要更多的依靠本地同事们的聪明智慧，大量的使用西门子的数字化企业的产品组合、工具组合和技术手段，实现新工厂的建设。”西门子（中国）有限公司执行副总裁、西门子大中华区数字化工业集团总经理王海滨介绍到，“SNC与西门子其他工厂最大的区别之处是在真正建设以前，SNC已经在设计环境里、计算机环境里进行了仿真和验证。这也正是原生数字化工厂的核心内涵所在。”

SNC，数字化工厂新标杆

SNC成立于1996年，主要产品线覆盖数控系统、通用变频器、伺服电机、齿轮马达等产品，广泛应用于汽车、航空、电子、制药、物流和新能源等高端制造行业，并有大量产品出口海外市场。媒体见面会中，西门子（中国）有限公司数字化工业集团高级副总裁兼运动控制事业部总经理李雷详细介绍了SNC新工厂的建设初衷及发展路径。

2016年底时，SNC提出了自身的数字化转型方案，但彼时并未有建造新工厂的计划，更多的是基于现有工厂、设备等，通过数字化的手段提升效率。重点是从痛点出发，从小项目起步，即“小步快跑”的模式向前推进改造。

2018年底，西门子正式决定投资进行原生数字化工厂建设。依托于过往两年中完成的“小步快跑”项目，西门子拥有了更多丰富的应用经验以及人才积累，最终得以一次性的建设完成SNC新工厂。

谈及SNC能够一次性建成的原因时，李雷总结为四方面：

第一是业务发展需要，作为西门子运动控制领域德国以外最大的研发和制造中心，SNC面临日益增长的市场需求，急需扩大产能，提高生产效率和灵活性。在这个过程中，企业自身的需求带来了最早的驱动力。

第二是适合的环境，西门子希望通过建设原生工厂身体力行地践行数字化理念，同时把在新工厂建设过程中积累的经验传授给客户。也就是说，西门子提供给客户的产品和方案，都是已验证过的。

第三是积累的技术，西门子在数字孪生、边缘计算和5G等领域都拥有非常强大的技术积累。在工厂建设的各个环节中，西门子并不是拼凑技术，而是在自有的基础上研发解决方案，因此可以更快地实施，障碍更小。

第四是一以贯之的精益制造文化以及数字化人才积累。在“小步快跑”的那些项目中，不管是生产、研发还是质量管理，西门子各个部门的同事都在大大小小的项目中深度参与，他们更是成为西门子坚定的数字化转型推动者。在文化和人才的双重推动下，也加速了SNC工厂的快速建设。

对于西门子这样一家技术实力雄厚的企业，建设“巨无霸”式的原生数字化工厂，也走过了漫长的一段时间，不仅需要有足够的成本预算，更需要科学地规划和设计，分步骤地去实施。对于中小企业来说，建设数字化工厂并非易事，建设过程中往往面临着技术、人才、资金的挑战。对此，李雷认为，SNC的建设是在小项目中一步步走来，最终才得以一次性建设完成，“小步快跑”模式适用于每一个企业。对于中小企业来说，首先要做的是找准亟需攻破痛点。在这一方面，西门子可以与客户共同探讨，帮助客户找到具体的解决方案。

此外，西门子还上线了“数字化客户之旅”小程序，平台上有大量的西门子和客户的应用案例，为客户提供更多转型思路。另外，西门子在全国各地还有很多数字化体验和赋能中心，SNC新工厂本身便是其中一员。同时西门子还积极与地方政府合作，比如和广州中山政府、成都政府和浙江台州政府等，共建了数字化赋能中心。

精益，数字化转型的基础

SNC新工厂的另一大亮点就是将数字化与精益生产紧密结合。作为精益和数字化结合的典范，SNC以精益管理为基础，以数字孪生、工业云的大数据分析等技术为手段。通过在产品与产线设计、实现和优化全流程中实现精益数字化，产能将提高近2倍，生产效率提升20%，柔性生产能力提升30%，产品上市时间缩短近20%，空间利用率提升40%，物料流转效率提升50%。新工厂可同时生产电子和电机制造两大类从原材料、生产设备到工艺流程均截然不同的产品。

SNC新工厂不仅是西门子在实现智能制造道路上知行合一的有益实践，也在效率、质量和低碳化可持续发展方面树立了行业新标杆。SNC新工厂采用了多项国际先进的低碳环保技术：利用屋顶光伏系统为工厂运营提供部分清洁能源；利用地源热泵技术提高冬季供暖和夏季制冷能效；应用高效率水泵和风机、热回收装置、雨水回收系统、风能和光伏LED路灯、智能照明控制系统和太阳能热水系统，最大限度地节能减排。各项节能减排措施将共同助力SNC新工厂成为一座绿色高效的低碳示范工厂，预计每年可节省约506万千瓦时的电力，6,286立方米的水，减少3,325吨的碳排放。

从传统工厂到数字化工厂是一个逐步进化的过程，罗马不是一天建成的，数字化工厂也不可能一蹴而就。对此，王海滨表示：“SNC新工厂并不是‘工业4.0 ’的罗马。即便建成了今天引以为豪的SNC新工厂，我们也仍有许多需要提升的地方，还需要持续改善，持续提升。”

“所以，精益是底层思路的梳理，这是基本功。在这个基本功之上，我们再加上数字化的手段，最终用算法来辅助决策。”王海滨补充道。具体来看，数字化工厂最主要的特征是用数据来驱动工厂运营决策，驱动决策的背后要形成算法。而精益的意义就在于要有正确的数据、结构化的数据，从而提炼出正确的算法。如果一个工厂不是精益的，在收集来的“垃圾数据”中提炼算法，自然也就不能以数据驱动高效运营决策。

数字化的真正价值，是让整个工厂透明起来。当所有的数据能够自动流动起来，才能够降低管理决策的复杂性，大幅提升企业效率。西门子数控（南京）有限公司总经理周郁荣对此表示认同：“实现数字化工厂的前提是首先做到精益生产。第二步才是透明工厂，透明工厂也就意味着数据让工厂的每个角落、每个流程、每个步骤都变成透明化，在透明化的基础上，再去按照精益的理论持续改进，才能真正意义上实现数字化工厂。”

周郁荣以“Drink our own Champagne”详细阐述了自己的理解。“‘我喝我自己酿的酒’。SNC就可以理解为西门子先喝自己酿的‘酒’，当我们觉得是美酒之后，再把它推荐给客户。”具体来看，西门子在硬件生产方面历史悠久，有享誉全球的PLC、驱动电机等等。在软件方面，西门子通过兼并收购以及自我迭代，也是突飞猛进。所有最新的软硬件以及数字化技术，SNC都非常有幸地成为了第一批使用者。当这些技术被广泛使用之后，西门子积累了丰富的数字化经验，精益的经验，这些经验反过来再优化数字化解决方案。最终，当这些数字化解决方案更加成熟之后，西门子就可以向客户、伙伴推广，从而为迈向数字化和精益生产的工业用户提供优质的技术支持与服务。

可以说，在助推企业转型升级和产业可持续发展的道路上，西门子一直身体力行地参与到每一个环节中。今年恰逢西门子进入中国150年，SNC新工厂的投运更是西门子推进数字化转型实践的又一关键里程碑，必将更好地赋能产业转型升级。