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“数实融合”如何做?这家跨国公司有答案

时间:2023-09-19 来 源:互联网

8月30日,施耐德电气与柳钢集团携手举办了一场数字化解决方案交流会,为后者介绍了“灯塔工厂”理念与实践、绿色创新数字化技术以及双碳咨询与落地等解决方案,这意味着双方在数字化之路上将有更深入的探索。

两家企业正携手走进新的蜜月期。

此前,通过依托施耐德电气EcoStruxure架构与平台,AVEVA系统平台、Modicon系列PLC,以及一体化的数字化与智能化技术,柳钢集团完成了对工厂能源管理和工业自动化的数字化改造,实现自身运营效率的螺旋式上升。

作为亲历者,柳钢集团副总经理施沛润对此感慨颇深,他认为“新一代信息技术与制造业深度融合,正在引发影响深远的产业变革。”

“灯塔工厂”被誉为世界上最先进的工厂,是数字化制造和全球化4.0示范者,代表当今全球制造业领域智能制造和数字化最高水平。

在经历40年改革开放之后,中国产业向上升级,正从最初的“中国制造”向“中国智造”跃迁,越来越多像柳钢这样的工厂以“灯塔工厂”为最高目标。2022年,中国以50座达沃斯论坛盖章认证的“灯塔工厂”数量位居全球第一,而“数实融合”成为其中必选项。

全球各国的灯塔工厂数量(截止2023年1月13日数据)

作为全球能源管理和工业自动化的数字化转型专家,施耐德电气在全球有5家“灯塔工厂”。过去数年间,施耐德电气不仅完成对自身工厂的数字化改造,还帮助三宁化工、东明石化、天津津荣、江西威尔高等中国制造企业推进“数实融合”,这样的案例每个月都在发生。

实践积累正逐渐结出行业领先成果。在2023年中国国际服务贸易交易会(简称“服贸会”)上,施耐德电气发布最新“一体两翼”创新成果,以领先软件结合全新升级的服务体系,为各大产业提供“数实融合”的全新路径,也为中国制造业向“灯塔工厂”迈进提供先进的生产力工具。

“‘数实融合’已成为产业转型升级的必经之路,企业亟需数字化技术对实体业务整体赋能,同时需要通过服务促进技术与业务的深度融合,实现价值落地。施耐德电气认为,以软件为代表的数字化技术,和全面覆盖业务流程的企业服务,正是构建‘数实融合’不可或缺的两翼。”施耐德电气高级副总裁、战略与发展部中国区负责人熊宜坦言。

建造一个1:1的数字工厂

上海华谊(集团)公司(以下简称上海华谊)位处广西钦州的基地,是迄今广西单体投资最大的工业项目,总投资超过900亿元。在这个项目里,施耐德电气为其建造了一个 “数字工厂”。

数字工厂是面向21世纪的关键技术之一,即在建设一个工厂的同时,在虚拟世界打造工厂的数字孪生,通过把实体工厂的车间、流水线、设备等映射在数字工厂中,就能够实现对实体工厂的实时监控,也能够预判随时可能发生的状态或问题。

上海华谊钦州基地

在施耐德电气为上海华谊打造的这座数字工厂里,不仅可以建立与现实1:1比例的 3D模型,还可以输入装置各式各样的工程资料,实现从需求分析、规划设计、动工实施到生产运营全过程的数字化。

具体操作来看,除了提供这些电气设备和边缘控制系统外,施耐德电气用一系列软件的组合,为上海华谊钦州基地提供全生命周期的解决方案。

在整个数字工厂的建设过程中,施耐德电气的EcoStruxure一体化平台发挥了最大功用,AVEVA E3D/PDMS三维设计软件、AVEVA AIM资产信息管理平台、AVEVA PI System大数据管理平添等软件均与该平台相集成。EcoStruxure架构与平台融合了能源、自动化与软件三大领域,是施耐德电气推动能源管理和自动化领域数字化转型的基石。

在具体赋能过程中,施耐德电气在云平台部署AVEVA OTS操作员仿真培训系统,上海华谊员工可以在数字工厂进行与现实几近等同的操作,由此提前熟悉设备和流程,减少工厂建成后的培训及投产周期。

藉由数字工厂这样的数字孪生技术,物理世界和数字世界形成有效连接,上海华谊实现了对产能、质量、设备、能源等高质量数据的采集和管理,让生产过程中的每一个环节都变得可观测、可预测。

这样的案例不仅发生在上海华谊,亦应用于三宁化工、柳钢等企业中。通过万物互联,以软件为中枢,施耐德电气让数字工厂与实际的工厂完全平行,帮助中国各大产业厚植“数实融合”土壤。

为什么是施耐德电气?

当“数实融合”的浪潮席卷中国各大产业,并上升为国家战略,疑问由此而来:为什么这么多企业共同选择了施耐德电气?

答案是:作为拥有187年历史的企业,施耐德电气历经四次时代变革以及不断地自我创新,已从钢铁工业转型为拥有软硬件一体化技术的数字化专家,这其中,最为关键的布局就是从底层设备和硬件产品的数字化做起,逐步实现底层互联互通,继而向上打通OT与IT,形成了工业自动化和能源管理等专业领域的领先软件组合。

基于软件能力,施耐德电气搭建了相互协同的“工业数字孪生”和“能源数字孪生”,同时,以数字化服务贯穿了企业运营的整个周期流程。通过集成软件和服务等各个领域优势,施耐德电气形成了推进企业“数实融合”的“一体两翼”。

先做践行者,再做赋能者,这是施耐德电气对自己的要求。施耐德电气在中国的18家智能工厂和智能物流中心,本身就是“数实融合”的最好实践。

在施耐德电气的无锡工厂,基于EcoStruxure平台,其软件应用覆盖从采购、生产到交付每个环节,助力工厂实现全供应链的可视化及全生命周期的节能增效:在确保系统100安全可靠运行前提下,工厂实现100绿电消费,运营阶段平均度电成本降低7,节省仓储空间多达52,年生产效率提升14。得益于这一成效,无锡工厂获评达沃斯 “端到端灯塔工厂”的称号。

  施耐德电气无锡零碳灯塔制造示范园

在施耐德电气上海智慧物流中心,通过部署EcoStruxure开放自动化平台,故障识别和排除的速度提升至原来的4倍,错误率减少了45,物流中心吞吐量提高了5.3。

上述的每一个工厂和物流中心,从设计、建造,运营、到维护的各个环节,施耐德电气都会对每项工程做数字化建档,不同时段对同一个文档进行描述、修订,叠加原来的设计文档,对每个设备和生产流程都可以实现可视化的分析和管理,由此实现工业自动化的数字孪生。

在能源管理数字化方面,施耐德电气通过ETAP全新电气系统数字孪生平台,为电气系统从设计、建造、运营到维护的全生命周期不同阶段搭建虚拟模型并提供全面分析,助力企业提升设计运维效率、提高用电可靠性及资产设备性能,从而最终实现全方位的高效、精确、专业的精细化能源管理。这是能源的数字孪生。

现在,越来越多的企业,已不满足于工业自动化或是能源管理中单一的数字孪生,而是将两者的结合,画出一条迈向智慧工厂、数字工厂的清晰箭头。施耐德电气在“数实融合”方面做的,就是将两大数字孪生密切协同,为用户有效打通能源管理和工业自动化两大领域,并落实到每一个具体的应用场景,实现效率的整体提升。

一个确定性的趋势是,未来企业的核心生产力,是从传统的硬件集合迈向由软件驱动的自动化,不断强化OT+IT的综合能力。作为例证,2023年3月,施耐德电气和舜宇光学签订了战略合作协议,明确双方将延续过去7年来在能源管理与自动化方面的紧密合作,未来五年将携手发力智能制造与可持续发展等重要领域。

结语

不仅仅是在中国,在过去的十多年中,施耐德电气帮助全球成百上千家企业完成了“数实融合”,包括全球11家顶尖食品饮料品牌、全球40的医院、全球10家最大的汽车和电池制造商、全球最大的10个机场等。

“‘数实融合’第一要有场景,第二要能落地,第三要真正带来经济效益或者价值,这是我们的主旨。”熊宜说。

在数字化的世界里,施耐德电气和他的客户们大步向前:他们融合IT与OT技术,以软件为中枢,搭建从设计、建造、运营到维护的虚拟模型,并提供全面分析,以覆盖全生命周期的数字化能力,将IT与OT融合产生的数据转化为新资产、新动力。

2022年,中国数字经济首次突破50万亿元的规模,成果举世瞩目,“数实融合”不仅成为实实在在的当下,更是不可忽视的未来。

施耐德电气这家百年企业正以软件与服务的“两翼”,通过“数实融合”帮助企业构建高灵敏性、高柔性、高可靠性以及高弹复性的供应链系统,综合提升企业精益运营水平和整体效率,帮助企业迈向“灯塔工厂”。

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