在持續(xù)低迷的外部環(huán)境和復(fù)雜的地緣政治局勢中，中國乃至全球制造業(yè)的轉(zhuǎn)型也面臨諸多挑戰(zhàn)。

2015年中國政府工作報告中提出，“制造業(yè)是我們的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)。要實施‘中國制造2025’，堅持創(chuàng)新驅(qū)動、智能轉(zhuǎn)型、強化基礎(chǔ)、綠色發(fā)展，加快從制造大國轉(zhuǎn)向制造強國”。毫無疑問，“中國制造2025”是未來十年我國實施制造強國戰(zhàn)略的行動綱領(lǐng)。然而中國大部分的制造企業(yè)現(xiàn)階段尚處于2.0階段，如何提升，成為中國制造業(yè)的一大挑戰(zhàn)。

目前許多中國制造企業(yè)都面臨著相似的問題：當(dāng)?shù)土膭趧恿Τ杀静荒茉僮鳛椤爸袊圃臁痹谌蚴袌錾系膬?yōu)勢標(biāo)簽,制造企業(yè)對于變革的需求更為迫切。為了在激烈的全球競爭中保持優(yōu)勢，制造企業(yè)要最大化利用資源，將生產(chǎn)變得更加高效；為適應(yīng)不斷變化的客戶需求，制造企業(yè)必須盡可能地縮短產(chǎn)品上市時間，對市場的響應(yīng)更加快速；為滿足市場多元化的需求，制造企業(yè)還要快速實現(xiàn)各環(huán)節(jié)的靈活變動，將生產(chǎn)變得更加柔性。

作為支撐世界經(jīng)濟發(fā)展的重要支柱，制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)的無縫融合也將促使制造企業(yè)的生產(chǎn)力和生產(chǎn)水平得到進一步提升，這是制造業(yè)革命的關(guān)鍵所在，與此同時，引入互聯(lián)網(wǎng)及數(shù)字化技術(shù)，對“中國制造2025”、工業(yè)4.0的重大戰(zhàn)略執(zhí)行也有更多助力。7月在北京舉行的2016西門子工業(yè)論壇，再次引發(fā)“中國制造2025”的討論熱潮。作為全球知名的工業(yè)自動化公司，西門子通過基于“數(shù)字化雙胞胎”的數(shù)字化企業(yè)解決方案、工業(yè)云等技術(shù)，使得現(xiàn)實世界與虛擬世界緊密融合，在“中國制造2025”、工業(yè)4.0的關(guān)鍵戰(zhàn)略上迸發(fā)出更強的實力，幫助中國制造業(yè)提升競爭力。由此，更具現(xiàn)代化氣息的數(shù)字化工業(yè)躍然而出，更有活力和效率的數(shù)字化工廠點亮視界。

“數(shù)字化雙胞胎”概念應(yīng)運而生

從業(yè)務(wù)架構(gòu)到生產(chǎn)流程等領(lǐng)域的多重需要，使西門子的“數(shù)字化雙胞胎”概念的產(chǎn)生生逢其時。

就在剛剛結(jié)束的2016西門子工業(yè)論壇上，西門子面向中國工業(yè)界全面、翔實地展示了其先進的數(shù)字化企業(yè)解決方案。憑借這一解決方案，西門子支持企業(yè)進行涵蓋其整個價值鏈的整合及數(shù)字化轉(zhuǎn)型，為從產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)規(guī)劃、生產(chǎn)工程、生產(chǎn)實施直至服務(wù)的各個環(huán)節(jié)打造一致的、無縫的數(shù)據(jù)平臺，形成基于模型的虛擬企業(yè)和基于自動化技術(shù)的現(xiàn)實企業(yè)鏡像。西門子形象地稱之為“數(shù)字化雙胞胎”（DigitalTwin），包括“產(chǎn)品數(shù)字化雙胞胎”、“生產(chǎn)工藝流程數(shù)字化雙胞胎”和“設(shè)備數(shù)字化雙胞胎”，完整真實地再現(xiàn)了整個企業(yè)，從而幫助企業(yè)在實際投入生產(chǎn)之前即能在虛擬環(huán)境中優(yōu)化、仿真和測試，在生產(chǎn)過程中也可同步優(yōu)化整個企業(yè)流程，最終實現(xiàn)高效的柔性生產(chǎn)、實現(xiàn)快速創(chuàng)新上市，鍛造企業(yè)持久競爭力。

西門子工業(yè)軟件大中華區(qū)DER總經(jīng)理戚鋒博士說：“要發(fā)現(xiàn)潛在問題、激發(fā)創(chuàng)新思維、不斷追求優(yōu)化進步，這才是數(shù)字化雙胞胎的目標(biāo)所在?！彼硎?，數(shù)字化雙胞胎的實現(xiàn)有兩個必要條件，即一套集成的軟件工具和三維形式表現(xiàn)。西門子數(shù)字化工廠集團首席執(zhí)行官JanMrosik博士則表示，更通俗地說，數(shù)字化雙胞胎就是仿真模擬一些工廠的實際操作空間（如生產(chǎn)線），仿真得非常真實而精確，“它可清晰地告訴我們，最終這個系統(tǒng)是否在現(xiàn)實當(dāng)中能承受各種條件，取得成功?！?/span>

如果在虛擬世界中對產(chǎn)品進行前期的規(guī)劃、部署、仿真和驗證，那么未來也就不需要花費高成本來驗證和調(diào)整，這將大大提升企業(yè)的生產(chǎn)效率，保證此后大規(guī)模生產(chǎn)的穩(wěn)定性，并將整個企業(yè)的價值鏈有效疊加在一起，這就是西門子和客戶真正關(guān)注的。

醫(yī)藥公司葛蘭素史克找到西門子，與之成為制造自動化戰(zhàn)略合作伙伴。對于預(yù)防與治療疾病而言，各方需快速找出疫苗及生產(chǎn)疫苗的方式。所以，醫(yī)藥企業(yè)需在實驗室過程中擁有正確的路徑并準(zhǔn)確高效地建設(shè)工廠。“這并不僅是一個工廠，而是在各國建廠，只要該國有這種疫情存在。”因此，葛蘭素史克請西門子為疫苗研發(fā)及生產(chǎn)的實驗室來實現(xiàn)“數(shù)字化雙胞胎”，并做測試及準(zhǔn)備文件，以便能讓某種疫苗規(guī)模化生產(chǎn)。通過“數(shù)字化雙胞胎”建成新工廠之后，企業(yè)的質(zhì)量控制開支減少13%，它的返工和報廢減少25%，合規(guī)監(jiān)管費用居然也減少了70%，推動了制藥行業(yè)進入一個全新的時代。

Teamcenter另一種數(shù)字化實踐

如果說數(shù)字化雙胞胎是西門子實現(xiàn)數(shù)字化企業(yè)的核心理念，那么Teamcenter則是實現(xiàn)數(shù)字化企業(yè)不可或缺的平臺。制造企業(yè)需要交付的產(chǎn)品復(fù)雜程度越來越高，同時還要優(yōu)化生產(chǎn)效率，簡化全球業(yè)務(wù)運營。Teamcenter可以幫助這些企業(yè)管理包括供應(yīng)商在內(nèi)的各項需求，整合工程組態(tài)、制造和服務(wù)，從而增加收入，加速產(chǎn)品上市，降低成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

早年收購全球產(chǎn)品生命周期管理（PLM）領(lǐng)域軟件與服務(wù)的市場領(lǐng)導(dǎo)者UGS公司之后，西門子獲得了“Teamcenter”軟件，這也觸發(fā)了公司更多在軟件和設(shè)計領(lǐng)域增加投入。過去多年，西門子大大小小收購了50家軟件企業(yè)，從而擴充其產(chǎn)品線、增加軟件組合，搭建一個更為豐富的平臺。在軟件、硬件以及數(shù)字化解決方案相互結(jié)合之后，更為完整的生產(chǎn)制造及工作流程也就一氣呵成了。

JanMrosik將制造業(yè)價值鏈看作是五個部分：產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)規(guī)劃、生產(chǎn)工程、生產(chǎn)制造及服務(wù)，通過Teamcenter這一協(xié)同平臺，實時動態(tài)地調(diào)整產(chǎn)品設(shè)計乃至整個價值鏈。

“汽車行業(yè)是最典型的應(yīng)用場景，它的價值鏈構(gòu)成很有意思。消費者對汽車產(chǎn)品的期望值越來越高，他們追求完美：車價不僅要便宜，還要裝音響系統(tǒng)、噴上心儀的車漆，滿足多樣化、靈活性的要求已經(jīng)成為眾多車企的必備能力。此外，車廠要把多個車型部署到同一個生產(chǎn)線上，零部件公司也希望自己的流水線可以為更多客戶服務(wù)。數(shù)字化平臺可去支持和促成這些繁復(fù)的需求?！彼忉專?dāng)汽車開發(fā)和創(chuàng)新周期加快時，數(shù)字化平臺不僅需要保證高質(zhì)量、高差異化的汽車客戶要求，同時也要避免和減少因設(shè)計和工程人員不在同一個開發(fā)平臺時所產(chǎn)生的誤差和失誤，使得仿真模擬和數(shù)據(jù)錄入、PLC編程代碼的一致性和繁復(fù)性盡量減少，讓大家有時間把關(guān)注焦點投入到更重要的新車設(shè)計、創(chuàng)新及工程制造上。數(shù)據(jù)化平臺的優(yōu)勢都得以體現(xiàn)。

中國核電工程有限公司（下稱“中國核電”）也選擇了Teamcenter軟件來提升核電站設(shè)計的效率。該公司采用了這一軟件來搭建統(tǒng)一、集成的設(shè)計信息管理系統(tǒng)，為跨專業(yè)、跨地域和跨部門的員工提供權(quán)威和統(tǒng)一的設(shè)計信息數(shù)據(jù)源。通過幫助設(shè)計人員在全公司范圍內(nèi)及時獲得準(zhǔn)確的最新消息，而這一軟件系統(tǒng)也將提升整體設(shè)計管理效率，同時為設(shè)備采購和土建安裝以及系統(tǒng)調(diào)試提供支持。從傳統(tǒng)的設(shè)計管理升級轉(zhuǎn)型為數(shù)字化設(shè)計信息管理系統(tǒng)，中國核電圍繞著設(shè)備、系統(tǒng)和工廠展開了各個專業(yè)協(xié)同的設(shè)計與信息管理。

無法阻擋的工業(yè)云MindSphere

除了西門子的Teamcenter軟件，“云計算”在工業(yè)中的運用也正在成為基本配備。西門子的MindSphere平臺更應(yīng)被看成是工業(yè)領(lǐng)域的“云計算”引領(lǐng)者。它可以為工廠進行全套的流程設(shè)計與服務(wù)，還可為中小企業(yè)及OEM廠商做云計算處理與服務(wù)。西門子過程工業(yè)與驅(qū)動集團首席執(zhí)行官JuergenBrandes博士對“云計算”是這樣理解的，當(dāng)大家都在談?wù)摗霸啤睍r，其實只是一個支持條件，最終目的是要將現(xiàn)實和虛擬世界相結(jié)合、相連接，在這里你可以看到不同的設(shè)備，它們都在提供數(shù)據(jù)。這些設(shè)備基于西門子的技術(shù)，并使用了西門子的工具，使客戶將數(shù)據(jù)上傳至云平臺中。

在國外，云平臺的運用也在制造業(yè)中逐一展開。波音把基于云計算的航空分析應(yīng)用轉(zhuǎn)移到微軟的Azure平臺上，以分析客戶和其他信息來源提供的大量數(shù)據(jù)集，目前300多家航空公司在使用波音的航空分析應(yīng)用。這一云平臺的使用實則在幫助波音于2025年將商用與軍用服務(wù)業(yè)務(wù)年收入提升至500億美元，在今年的基礎(chǔ)上增長2倍以上。

事實上，云服務(wù)不僅在消除邊界、重塑勞動力市場，并為制造業(yè)和服務(wù)業(yè)挖掘新的增長價值?；谠朴嬎恪ⅰ皵?shù)字化雙胞胎”的數(shù)字化企業(yè)，其運行方式也將更為高效、安全和高性價比。

西門子大中華區(qū)首席執(zhí)行官赫爾曼表示：“西門子通過完整的數(shù)字化產(chǎn)品組合，推動現(xiàn)實世界與虛擬世界的融合,在智能制造、智能基礎(chǔ)設(shè)施和可持續(xù)能源領(lǐng)域與中國開展重點合作，助力中國實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展?！痹凇爸袊圃?025”藍(lán)圖之下，中國一方面要從勞動密集型向技術(shù)密集型過渡，另一方面要通過實施數(shù)字化解決方案贏得全球競爭力。

數(shù)據(jù)顯示，在新產(chǎn)品上市比例、設(shè)備生產(chǎn)效率、產(chǎn)品交付能力及營運利潤率等多個方面，數(shù)字化企業(yè)的指標(biāo)均遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)制造企業(yè)，數(shù)字化為中國制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級提供了一條切實可行的路徑。