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Internet de las cosas Materiales químicos

Hace unos diez años, Alemania propuso el concepto de "Industria 4.0", que describe un escenario de producción de próxima generación en el que el mundo virtual y el mundo físico están altamente integrados. ¿Cómo se comunican entre sí los equipos, las personas, las máquinas y los recursos en una fábrica digital? ¿Cómo están remodelando las tecnologías digitales los procesos de fabricación tradicionales? Un flujo interminable de empresas chinas ha entrado en la fábrica digital del gigante industrial alemán Siemens en Chengdu en busca de respuestas. Ya se han iniciado exploraciones similares en la planta de fabricación de productos electrónicos de Siemens en Amberg, Alemania. La planta de Amberg es considerada por la industria como la fábrica de referencia más cercana al prototipo del concepto Industria 4.0.

La evolución hacia la Industria 4.0 no se detiene nunca. Recientemente se ha puesto en funcionamiento la nueva fábrica de Siemens CNC (Nanjing) Co., Ltd. (SNC). Antes de la construcción en el sitio, Siemens había aplicado completamente su propia tecnología digital para crear un gemelo digital de la fábrica en el mundo virtual de antemano, logrando la digitalización de todo el proceso desde el análisis de la demanda, la planificación y el diseño, la construcción y la implementación hasta la producción y operación. Según los informes, al abrir el flujo de datos desde I+D a las operaciones de producción, la capacidad de producción de la nueva fábrica casi se ha duplicado, la eficiencia de la producción ha aumentado en un 20% y el tiempo de comercialización del producto se ha acortado en casi un 20%.

Hace muchos años, cuando Siemens construyó su segunda fábrica digital en Chengdu, copió su experiencia, tecnología y procesos de su fábrica de Amberg. Sin embargo, no existe ningún "modelo alemán" para la nueva fábrica de SNC y no existe ningún precedente a seguir. Esta es la primera fábrica digital local de Siemens.

La fábrica fue "construida" antes de que se iniciara la construcción.

SNC se fundó en 1996 y es el mayor centro de investigación y fabricación en el campo del control de movimiento de Siemens fuera de Alemania. Sus principales líneas de productos cubren sistemas CNC, inversores de uso general, servomotores, motores de engranajes y otros productos, que se utilizan ampliamente en industrias manufactureras de alto nivel como automóviles, aviación, electrónica, productos farmacéuticos, logística y nuevas energías. Un gran número de productos se exportan a mercados extranjeros. Ante la creciente demanda del mercado, las fábricas necesitan urgentemente ampliar la capacidad de producción y mejorar la eficiencia y flexibilidad de la producción. Así nació la necesidad de una nueva fábrica.

¿Qué es una fábrica born digital? Xiao Song, vicepresidente ejecutivo global de Siemens, presidente, presidente y director ejecutivo de Siemens China, dijo al periódico y a otros medios que "nativo" se refiere al ciclo de vida completo desde el diseño, la planificación, la construcción hasta la producción y operación, comenzando desde cero y ser creativo. Hacer pleno uso de los conceptos y tecnologías digitales propios de Siemens para construir fábricas desde cero, de lo virtual a lo real. "Antes de que la fábrica comience a construirse, el software de Siemens se utiliza en el mundo virtual para completar toda la verificación de la simulación del proceso, desde los requisitos y el análisis de la fábrica hasta la finalización y la operación. Durante el proceso de construcción real, el proceso de producción se optimiza aún más mediante el análisis de big data para proporcionar producción real El soporte de datos confiable y en tiempo real permite la fabricación y gestión digitales ”

Nueva fábrica de Siemens CNC (Nanjing) Co., Ltd.

Imagínese, para producir. un bolígrafo, el método tradicional es primero generar los dibujos y luego ajustar los parámetros de la máquina herramienta para hacer muestras. Los dibujos se enviarán de regreso al departamento de RD para compararlos y modificarlos antes de ingresar a la línea de producción. Con la rápida penetración de la tecnología digital en diversos campos de la fabricación, los gemelos digitales de productos no son nada nuevo: el proceso de diseño y fabricación de los productos se puede simular de antemano en el mundo virtual, y la optimización del diseño mediante el modelado y la simulación puede reducir el número. de objetos físicos. Tiempo de depuración y ahorro de muchos costos de prueba de materiales.

Xiao Song dijo que la finalización de la fábrica digital nativa de Siemens demuestra que las fábricas y las líneas de producción pueden diseñarse como productos, y que los gemelos digitales pueden cubrir todo el ciclo de vida de los productos y las fábricas, logrando así una digital cerrada. bucle de optimización continua.

Antes de comenzar oficialmente la construcción, los ingenieros habían completado la "construcción" de la fábrica en el mundo virtual. "Quizás tenga preguntas. ¿Quién construyó una fábrica hoy sin planos? ¿Cómo comenzar sin planos?", explicó Wang Haibin, vicepresidente ejecutivo de Siemens (China) Co., Ltd. y director general de Siemens Greater China Digital Industry Group. Según este periódico, este "dibujo" no es su "dibujo". De hecho, hay dibujos para la construcción de fábricas, dibujos para maquinaria y equipo, y dibujos para líneas de producción. Pero la diferencia es que solo los dibujos de diseño no pueden "mover" fábricas, líneas de producción, máquinas, equipos y procesos en un entorno informático para simular operaciones de producción reales, verificando y optimizando así los diseños de fábrica.

La nueva fábrica de SNC ha realizado simulación virtual, depuración virtual, producción virtual y verificación en cada aspecto del diseño, evitando el costo de prueba y error del diseño tradicional. Este es un punto importante que otras fábricas aún no han logrado.

Según los informes, durante las etapas de construcción física y operación, la nueva fábrica optimizará aún más el proceso de producción y proporcionará soporte de datos en tiempo real para la producción real basado en el análisis de big data de Siemens Industrial Cloud y su Combinación orgánica con el sistema industrial de Internet de las cosas, para lograr la fabricación y gestión digitales. La nueva fábrica puede producir dos productos, electrónica y fabricación de motores, con materias primas, equipos de producción y procesos completamente diferentes. "Producir estos dos productos bajo el mismo techo es un desafío sin precedentes para cualquier empresa", afirmó Zhou Yurong, director general de Siemens CNC (Nanjing) Co., Ltd.

Implementar aplicaciones digitales más completas en nuevas "fábricas totalmente nuevas" sin la carga del hardware histórico significa más inversión que las fábricas tradicionales. Sin embargo, Wang Haibin cree que al tomar decisiones de inversión, además de los costos directamente visibles, no se pueden ignorar los costos ocultos o indirectos, como los costos de prueba y error y las decisiones equivocadas. "A juzgar por la experiencia de la nueva fábrica de SNC, los beneficios de la inversión digital merecen la pena."

Se reforzarán los sistemas locales de I+D y de proveedores.

La nueva fábrica de SNC también se diseñó teniendo en cuenta la reducción de emisiones de carbono y la protección del medio ambiente. Se informa que la fábrica utiliza sistemas fotovoltaicos en el techo para proporcionar energía limpia para las operaciones de la fábrica; utiliza tecnología de bomba de calor de fuente terrestre para mejorar la eficiencia energética de la calefacción en invierno y la refrigeración en verano; utiliza bombas de agua y ventiladores de alta eficiencia, recuperación de calor; Los dispositivos, los sistemas de recuperación de agua de lluvia, las farolas LED complementarias eólicas y solares, el sistema de control de iluminación inteligente y el sistema solar de agua caliente maximizan el ahorro de energía y la reducción de emisiones. Se espera que las medidas mencionadas ahorren aproximadamente 5,06 millones de kilovatios hora de electricidad, 6.286 metros cúbicos de agua y 3.325 toneladas de emisiones de carbono cada año.

Xiao Song dijo en la entrevista que la digitalización y la baja carbono serán los dos ejes del desarrollo futuro de Siemens en China.

"Aunque la epidemia ha traído enormes desafíos a la economía global, China, como segunda economía más grande del mundo, tiene un sistema de cadena industrial completo. Al mismo tiempo, ha propuesto una serie de esfuerzos para promover El desarrollo económico de alta calidad, como la unificación del gran mercado y la implementación resuelta de reformas y apertura, son muy importantes para las empresas con financiación extranjera". Xiao Song dijo que Siemens tiene actualmente más de 30.000 empleados y más de 40 empresas operativas en China, y ha establecido una cadena industrial completa y un ecosistema de apertura y beneficio mutuo en China. Al hablar de la estrategia de China, reveló que Siemens China mejorará sus capacidades locales de I+D e innovación y fortalecerá la cooperación con universidades e instituciones de investigación.

El brote de la epidemia de COVID-19 en 2020 ha llevado a las empresas globales a repensar el diseño de la cadena de suministro y la gestión de riesgos.

Xiao Song dijo que en los últimos dos años, la empresa en su conjunto ha minimizado los riesgos planteados por la cadena de suministro. Para fortalecer aún más la construcción de la cadena de suministro, en el pasado un producto solo podía tener un proveedor, pero ahora es necesario aumentarlo a dos o tres proveedores para reducir los riesgos. También es importante fortalecer la proporción de proveedores locales. En el pasado, algunos productos se basaban en proveedores globales. La epidemia ha hecho que las empresas sean plenamente conscientes de la necesidad de fortalecer el establecimiento y el desarrollo de proveedores locales. "Gracias a estas medidas, podremos afrontar más rápidamente nuevas incertidumbres en el futuro."

Corrección: Liu Wei