助力中国制造2025，西门子“数字化双胞胎”究竟是啥？

关于工业4.0阶段和实施的先决条件，北航刘强教授说过一段非常经典的话，即“三不要原则”，第一，不要在不具备成熟的工艺下做自动化，工艺如果不成熟，就最好先做生产线，这是工业2.0解决的问题;第二，不要在管理不成熟的时候做信息化，这是工业3.0解决的问题;第三，不要在不具备网络化和数字化的基础时做智能化，这是工业4.0解决的问题。

事实上，作为世界工厂，中国对于制造业的前沿发展一直保持着警醒的态度。在国内锂电行业，很多优秀企业也都提出了数字化工厂的建设目标，甚至有些企业已经开始尝试去建设自己的数字化工厂。

四大鸿沟亟待锂电企业跨越

如果按照德国工业4.0的标准来划分，我国工业的主体还处于“补2.0的课，普及3.0，同时正在朝着4.0发展”的阶段。专家指出，从工业大国向工业强国转变的过程，中国企业建立数字化工厂先要解决四大难题。

一、需要建立完善的信息及数据的收集和分析体系。对于数字化工厂来说，其核心要求之一是要实现信息流、物资流和管理流合一，而这样的目标需要强大的数据收集和分析系统去支持。

二、要有可靠、灵活和快速响应的供应链。当然这样的能力建设并不简单，仅可靠性来说就涉及到供应商的开发和发展，这两项都意味着向供应商开放自己的管理体系，进行利益分享和长期的深度合作。难怪有业内人士感慨，供应商比银行还重要!

三、要具备高效运营的组织架构和充分的人力资源。开放式的产品设计研发，智能化的生产设备的操作以及维修养护，工厂信息的收集分析，复杂的供应链管理体系无一不对数字化工厂的组织架构和人员素质提出了更高的要求。而这样的要求也是目前中国制造业低端劳动力相对供应充足、高端劳动力长期缺乏的现状较难满足的。

四、要有一定的投资回报。企业需要估算，如果将整个产品从开发到售后服务的全部关键环节都纳入数据收集和分析体系，那么这个极为复杂的信息中枢所带来的收益是否可以弥补其巨大的成本开支?

锂电数字化工厂的“梦想导师”

数字化工厂展现出迷人的色彩，锂电行业正在被其光芒所吸引。然而辉光之中，很多企业也被各种相互矛盾和相互纠缠的概念所混淆，大家都渴望拥有一个洞开一切的神器。西门子在专注于电气化、自动化和数字化战略的基础之上，正与目前高速发展的锂电行业紧密结合，打造出看得见的数字化工厂。

数字化双胞胎

动力电池电芯和模组/电池包的生产目前仍处于初级阶段，但有一点已十分清楚：若锂电生产企业要在市场上取得成功，则电池生产过程需要更加快速且成本更低。但由于锂电池具有灵敏的化学组成，需要保持较高一致性，而绝对不能以牺牲质量为代价来换取成本与时间的节约。

西门子通过底层数据库，把所有的人、IT系统、自动化系统连通在一起，为工厂在虚拟世界里建立一个“数字化双胞胎”。同时，结合西门子全价值链的数字化企业软件(PLM、MES/MOM、TIA等)，可对整条生产线以及工厂整个寿命周期内的所有过程进行优化，使虚拟世界中的生产仿真与现实世界中的生产无缝融合，理想地控制现实生产的全部过程。

“数字化双胞胎”绝对不仅是一个名词标签，而是一种创新意识的体现。它能够在虚拟平台里面完成一系列流程，最终达到高效的柔性生产、智能生产，实现产品快速创新上市，锻造企业持久竞争力。

智能数据

西门子一直引领工业企业加快数字化进程，并阔步迈向工业4.0。 所谓“数字化”，其实不难理解。这里的每件产品都有自己的数据信息，贯穿研发、生产、物流的各个环节，实时保存在数据平台中。而这些工厂也被打造成了所谓的“透明工厂”。

“数字化的第一步就是让工厂透明起来，没有透明就没有数字化。”西门子电池行业业务拓展经理张学峰向电池中国网透露，“透明工厂”也方便企业通过使用统计过程控制和高级分析工具，可视化地找出产线中隐藏的问题，并及时引导作业员或者维护工程师快速解决问题。

实际上，如何实现研发和生产的无缝衔接是所有企业的共同课题。西门子利用“智能数据”打通了从研发到生产、物流的全部链条，并通过数据共享避免了信息传输壁垒，实现生产和研发的互动。这对于趋于多元的锂电市场来说也是一大优势，可帮助企业真正实现定制化、差异化。

另外，结合西门子的“全集成自动化”解决方案，采用统一的数据管理、工程组态与通信标准，可确保从电极生产直至最终电池组质量检验的所有生产步骤，均实现最佳协同。高效、柔性、快速，这就是数字化将为锂电生产带来的变化。当然，革命性改变远不止如此。

用人唯“精”

“人才为本”是“中国制造2025”规划的5大基本方针之一。在被称为PPT(Process, People and Technique)这三个构成未来工厂的关键因素中，最为重要的是第二个P，即人的因素。

在一份关于未来制造业的研究报告中，麦肯锡预测，在中国，企业到2020年将需要1.4亿高级技能人才，而缺口将达约2200万人。从全球来看，对于高素质人才的需求以及相关培训的紧迫性同样存在。

可以肯定的是，智能机器可以自我学习，并取代人类的一部分工作，但是未来的数字化工厂决不会是无人工厂。人们将在设计、规划、监管等方面发挥更强的创造力。同时，未来工厂将会批量生产高度个性化的产品，要能够以最快速度调整生产线，这就要求员工能对联网的机器进行编程，还能解读复杂数据。因此，工厂管理者如何有效利用从自动化设备采集上来的数据，并指导生产是未来工厂的关键所在。

西门子一直注重对专业人才的培养，在帮助企业实施数字化工厂项目时，也会有研究院的专家和项目工程师进行为期数月乃至数年的驻厂培训。此外，西门子通过与教育部合作、举办比赛等形式，为中国制造培养创新型工程人才。在近日国家工业和信息化部公示的《2017年中德智能制造合作试点示范项目名单》中，西门子就有“中德智能制造/工业4.0人才培养基地”、“中德工业4.0智能制造实训基地”两个人才培养项目入围。

现代电池生产需要满足十分苛刻的要求，这也对锂电生产提出了挑战。在迈向“工业4.0”的进程中，很多中国锂电企业并非仅仅满足于智能化、数字化的远景规划，而是迫切需要将美好愿景变为现实。但无论身处工业2.0还是3.0阶段，许多企业在怀揣数字化工厂梦想的同时，却往往尚未形成清晰的思路。

这时，西门子便成为了那个重要的“梦想导师”——结合其在生产制造、能源、IT和其他领域的专业知识和软硬件技术，为中国锂电企业提供全集成的数字化工厂解决方案。