西门子的工业4.0
工业4.0——走进西门子安贝格工厂
动化任务的全
面集成和统一， TIA是一个具
未来的汽车生产线
有高开放性的
数据平台，可 实现数据之间
制造工程
数字化工厂
的无缝连接。
3
全生命周期的服务集成
西门子可为工业领域客户提 供包括规划、安装、运营以及升 级改造在内的全方位服务，涵盖 产品、系统以及应用，贯穿工厂 的整个生命周期，以减少工厂停 机时间、节约资源。
2.虚拟规划
3.智能化生产
在整车组装线的每个零部件都有一个
西门子TIA博
途软件平台， 实现了各项自
Байду номын сангаас
身份信息，经过扫描后，机器人就会 按设定的程序抓取部件并安装在车体上。 走进车间，看 不到一般国内 工厂忙碌的工 人身影。当生 产线上检测到 不合格的零件 时会将其自动 送出，检测工 位的工人经复 检和修复后再 送进生产线。
西门子电子制造工厂--安贝格工厂
西门子旗下的安贝格电子制造工厂，是欧洲乃至全球最 先进的数字化工厂，被认为最接近工业4.0概念雏形的现 代工厂。
Par t
2
1.打造数字化企业 2.虚拟规划
3.智能化生产
4.全生命周期的服务集 成
1.打造数字化产品
在数字化制造下，设计 和制造都基于同一个数据平 台，研发和生产几乎同步， 改变了传统制造节奏。数字 化设计和生产已实现了紧密 的结合，这使安贝格工厂的 产品残次品率从原先的500 多/1 000 000下降到现在的 12/1 000 000。
工业4.0
——走进西门子安贝格工厂
“工业4.0”是德国联邦教研 部与联邦经济技术部在2013 年汉诺威工业博览会上提出 的概念。德国学术界和产业 界认为，“工业4.0”概念即 是以智能制造为主导的第四 次工业革命，或革命性的生 产方法。该战略旨在通过充 分利用信息通讯技术和网络 空间虚拟系统—信息物理系 统（Cyber-Physical System) 相结合的手段，将制造业向 智能化转型。
PLC在工业4.0中的应用
PLC在工业4.0中的应用摘要：工业4.0是当前世界工业制造发展的潮流，目前我国正处于工业2.0、3.0向工业4.0跨越的关键时期，而我国也提出了提出了《中国制造2025》行动纲领，PLC技术自诞生起就是工业制造中自动控制的重要组成部分，因此对PLC应用的研究具有重大意义，对PLC在工业4.0中的应用研究为我国向工业4.0跨越积累理论基础，同时也有利于提高我国制造业自动化的程度，下面我就以西门子数字化工厂作为研究对象，浅析PLC在工业4.0中作用及改进措施；关键词：PLC原理；西门子全集成自动化；工业4.0一、研究背景为了提高其工业的竞争力，2013年德国在新一轮工业革命中占领先机，推出了“工业4.0”战略。
“工业4.0”也被人们称为以智能制造为主导的“第四次工业革命”，在生产系统及过程中形成“智能工厂”，在生产物流管理上实现“智能生产”，整合物流资源上实现“智能物流”。
目前我国工业自动化控制正处在蓬勃发展时期，PLC在工业自动化控制方面发挥着巨大作用，为各行各业自动化设备提供稳可靠的控制应用。
随着计算机技术、通信技术、大数据技术的发展，工业控制也向着工业4.0方向发展，这为PLC技术的发展提供了机遇，同时也对PLC的应用提出了更高的要求。
西门子PLC是中国目前应用最广泛的PLC品牌，为中国的自动控制技术的发展发挥了重大推动作用，作为“德国制造”的代名词，西门子得益于德国政府的主推，在智能制造领域先试先行。
这家公司已经开始将物联技术、PLC控制技术、信息技术、网络技术、云技术、大数据等技术整合成一个大系统，目前西门子已经把制造工厂设计成数字化制造工厂，正在向工业4.0方向发展，尽管西门子曾表示，其将在2030年才能真正步入“工业4.0”，但对于仍在摸索初期的中国企业，依然值得借鉴。
二、PLC概述2.1 PLC的含义可编程序控制器又称PLC，国际电工委员会（IEC）于1987年颁布了可编程控制器标准草案第三稿。
【推荐下载】西门子眼中的“工业4.0”
张小只智能机械工业网张小只机械知识库西门子眼中的“工业4.0” 在德国工程院、弗劳恩霍夫协会、西门子公司等德国学术界和产业界的推动下，工业4.0项目于2013年4月在德国汉诺威工业博览会上被正式推出。
尽管时至今日，仍然有专家认为工业4.0的概念在德国起步是对德国制造这个品牌的某种强化，然而随着工业4.0的呼声在我国越来越高，人们也开始思考这一概念的现实意义。
工业4.0不仅仅意味着技术的转变、生产过程的转变，同时也意味着整个管理和组织结构的调整。
西门子股份公司管理委员会成员兼首席技术官鲁思沃教授说。
他并不担心在工业转型的初期人们对各种问题的猜想，相反，他认为开放的思考将促进工业革命的推进；他也并不认为变革会为某些企业或者国家带来特定的利益，为另一些主体带来不利影响。
我们必须放弃孤岛式的想法，要为变革做好准备。
我们认为，任何一个公司或者国家单打独斗都不可能改变全球的制造企业，这就需要多部门进行合作。
鲁思沃说。
有关工业4.0的定义，鲁思沃表示，在西门子看来，工业4.0有三个要素：首先是跨企业的生产网络融合。
MES（制造执行系统）将会起到更加重要的作用，自动化层和MES之间的对接会变得更加重要，且更加的无缝化，还能跨企业来实现柔性的生产。
所有的信息都要实时可用，供生产网络化环节使用。
另外，他认为虚拟与现实的结合也至关重要。
也就是产品设计以及工程当中的数字化世界和现实世界的融合，它使我们能够实现越来越高的生产效率、越来越短的产品上市周期、以及产品种类的日趋多样性。
鲁思沃同时强调，信息物理融合系统（CPS）是工业4.0的核心技术。
未来的智能工厂中，产品信息都被输入到产品零部件本身，他们会根据自身生产需求，直接与。
从工业1.0到工业4.0
什么是工业4.0？从工业1.0到工业4.0事实上，工业4.0就没有标准答案，连德国人自己都没有。
先看三个概念：工业1.0机械化，以蒸汽机为标志，用蒸汽动力驱动机器取代人力，从此手工业从农业分离出来，正式进化为工业。
工业2.0电气化，以电力的广泛应用为标志，用电力驱动机器取代蒸汽动力，从此零部件生产与产品装配实现分工，工业进入大规模生产时代。
工业3.0自动化，以PLC（可编程逻辑控制器）和PC的应用为标志，从此机器不但接管了人的大部分体力劳动，同时也接管了一部分脑力劳动，工业生产能力也自此超越了人类的消费能力，人类进入了产能过剩时代。
工业4.0要理解工业4.0，我们得先看下目前的状况，我们称之为工业3.X，用修真小说的时髦描述，也就是3.0中后期，这种状态叫做完全的自动化和部分的信息化。
咱们还得从工厂的业务模式说起。
作为一个工厂，存在的目的只有两个，生产产品，然后卖出去。
所以在工业企业中，通常会分为两个大的部门，一个是生产部门，一个是业务部门，前者通过MES（制造执行系统）管理，后者通过ERP （管理信息系统）来管理。
这两个系统啥区别呢？ERP更倾向于财务信息的管理，而MES 更倾向于生产过程的控制，简单的说，ERP主要告诉你客户需要生产多少个瓶子，哪天下单，哪天要货，而MES主要负责监控和管理生产这些瓶子的每一个步骤和工序如何实现。
在中国工厂的很多车间里，各个生产设备之间、生产设备和控制器之间，都已经基本实现了连通。
再牛逼一点的公司里，整个工厂已经通过制造执行系统（MES）连通起来，而业务部门全部通过ERP连通起来了。
发现问题了吗？ERP和MES其实并没有连起来！所以当ERP给MES下达生产计划指令后，MES在生产过程中发生了与计划偏差的事项（比如设备坏了，原料不合格等等），MES会根据车间的实际情况进行调整。
但是ERP是不知道的！所以它会继续按照原本的计划执行订单，时间久了，财务系统和工厂的实际情况就会出现非常大的偏差。
工业4.0标准
工业4.0标准工业4.0标准：工业4.0（Industry 4.0）是基于工业发展的不同阶段作出的划分。
按照共识，工业1.0是蒸汽机时代，工业2.0是电气化时代，工业3.0是信息化时代，工业4.0则是利用信息化技术促进产业变革的时代，也就是智能化时代。
工业4.0的概念最早出现在德国，2013年的汉诺威工业博览会上正式推出，其核心目的是为了提高德国工业的竞争力，在新一轮工业革命中占领先机。
随后由德国政府列入《德国2020高技术战略》中所提出的十大未来项目之一。
该项目由德国联邦教育局及研究部和联邦经济技术部联合资助，投资预计达2亿欧元。
旨在提升制造业的智能化水平，建立具有适应性、资源效率及基因工程学的智慧工厂，在商业流程及价值流程中整合客户及商业伙伴。
其技术基础是网络实体系统及物联网。
[1] 德国所谓的工业4.0是指利用物联信息系统（Cyber—Physical System简称CPS）将生产中的供应，制造，销售信息数据化、智慧化，最后达到快速，有效，个人化的产品供应。
“中国制造2025”与德国“工业4.0”的合作对接渊源已久。
2015年5月，国务院正式印发《中国制造2025》，部署全面推进实施制造强国战略。
工业4.0已经进入中德合作新时代，中德双方签署的《中德合作行动纲要》中，有关工业4.0合作的内容共有4条，第一条就明确提出工业生产的数字化就是“工业4.0”对于未来中德经济发展具有重大意义。
双方认为，两国政府应为企业参与该进程提供政策支持。
成立背景编辑播报“工业 4.0”研究项目由德国联邦教研部与联邦经济技术部联手资助，在德国工程院、弗劳恩霍夫协会、西门子公司等德国学术界和产业界的建议和推动下形成，并已上升为国家级战略。
德国联邦政府投入达2亿欧元。
德国政府提出“工业4.0”战略，并在2013年的汉诺威工业博览会上正式推出，其目的是为了提高德国工业的竞争力，在新一轮工业革命中占领先机。
该战略已经得到德国科研机构和产业界的广泛认同，弗劳恩霍夫协会将在其下属6－7个生产领域的研究所引入工业4.0概念，西门子公司已经开始将这一概念引入其工业软件开发和生产控制系统。
什么叫工业4.0,这篇接地气的文章终于讲懂了
什么叫工业4.0，这篇接地气的文章终于讲懂了2016-01-05 06:56:48来源：格上理财作者：兔哥笔者早年从事过工业自动化行业，后来去了几个城市，讲过《工业互联网与工业文明史》这门课，以至于很多人以为我很懂工业互联网（其实我也就是半桶水而已）。
今天早上有人问我，工业4.0到底是个啥，本来答应给他单独讲一遍，后来一想，不如整理下材料和思路，一块分享给大家，所以今天就跟大家谈谈这个神秘的工业4.0吧。
先声明，笔者只是个知识的搬运工，我说的不一定对，不过是看了很多材料后消化理解的结果而已。
事实上，工业4.0就没有标准答案，连德国人自己都没有。
先看三个概念：工业1.0机械化，以蒸汽机为标志，用蒸汽动力驱动机器取代人力，从此手工业从农业分离出来，正式进化为工业。
工业2.0电气化，以电力的广泛应用为标志，用电力驱动机器取代蒸汽动力，从此零部件生产与产品装配实现分工，工业进入大规模生产时代。
工业3.0自动化，以PLC（可编程逻辑控制器）和PC的应用为标志，从此机器不但接管了人的大部分体力劳动，同时也接管了一部分脑力劳动，工业生产能力也自此超越了人类的消费能力，人类进入了产能过剩时代。
这三个定义都很学术，你们放心，这是我全文最学术的一段话，后面，我决定老和尚讲故事的方法来给大家讲这个故事。
要理解工业4.0，我们得先看下目前的状况，我们称之为工业3.X，用修真小说的时髦描述，也就是3.0中后期，这种状态叫做完全的自动化和部分的信息化。
咱们还得从工厂的业务模式说起。
作为一个工厂，存在的目的只有两个，生产产品，然后卖出去。
所以在工业企业中，通常会分为两个大的部门，一个是生产部门，一个是业务部门，前者通过MES（制造执行系统）管理，后者通过ERP（管理信息系统）来管理。
这两个系统啥区别呢？ERP更倾向于财务信息的管理，而MES更倾向于生产过程的控制，简单的说，ERP主要告诉你客户需要生产多少个瓶子，哪天下单，哪天要货，而MES主要负责监控和管理生产这些瓶子的每一个步骤和工序如何实现。
西门子：工业4.0时代的未来工厂
西门子：工业4.0时代的未来工厂未来的工厂会是什么样的？让我们试着在脑中勾勒出这样的画面：工厂里，人、机器和资源如同在社交网络里一样沟通协作。
产品能理解制造的细节以及自己将被如何使用。
同时，它们能协助生产过程，回答诸如“我是什么时候被制造的”、“哪组参数应该被用来处理我”、“我应该被传送到哪”等问题。
工厂拥有智能移动、智能物流和智能系统网络，从生产到最后的产品回收服务，都能实时监控。
可以说未来一切都是智能的。
这正是工业4.0所描绘的工业愿景。
工业4.0概念由德国业界最早提出，其源于2011年汉诺威工业博览会，最初的想法只是等媒介来提高德国制造业水平。
两年后的汉诺威工业博览会上，由“产官学”组成的德国“工业4.0工作组”发表了题为《德国工业4.0战略计划实施建议》（《建议》），称物联网和制造业服务化宣告着第四次工业革命到来。
目前，西门子等领先的制造企业正以信息物理融合系统（CPS）为框架，建立包含设备、仓储系统和工业产品的全球性网络，业界将这一新的变革方向称之为工业4.0。
西门子向智能化的转型在工业4.0的愿景下，制造业将通过充分利用信息物理融合系统（Cyber-Physical System）等手段，将制造业向“数字制造”转型。
西门子的数字化企业解决方案将现实和虚拟的生产世界相结合，着力推动制造业未来的发展。
其持续的创新能力、完整的产品线和丰富的行业知识，为“工业4.0”的到来奠定了坚实基础。
位于德国安贝格的西门子电子制造工厂（以下简称“安贝格工厂”）就是智能化未来工厂梦想实现的雏形，也是以德国学术界和产业界提出的工业4.0概念为目标而打造的现代工厂。
德国学术界和产业界在2013年提出的工业4.0概念指以智能制造为主导的第四次工业革命或革命性的生产方法，将制造业向智能化转型。
安贝格工厂拥有一套高度数字化的生产流程，生产的产品本身拥有16亿个部件，且每年的衍生产品制造数量超过5万台。
为能灵活实现小批量、多批次的生产，西门子公司需要采购来自250家供应商的约1万种原材料，并将它们制造成950种不同类型的产品。
深嗅“工业4.0” 触摸数字化工厂——参观西门子工业自动化产品成都生产研发基地
深嗅“工业4.0” 触摸数字化工厂——参观西门子工业自动化产品成都生产研发基地高扬【期刊名称】《制造技术与机床》【年(卷),期】2016(000)011【总页数】3页(P11-13)【作者】高扬【作者单位】【正文语种】中文专题专访“工业4.0”、数字化工厂等新概念在行业盛行之际，笔者有幸参观了位于成都高新西区的西门子工业自动化产品成都生产研发基地(以下简称SEWC)，近距离地接触了这个西门子在中国设立的首家，也是唯一一家数字化工厂。
“耳听为虚，眼见为实”，本次参观让笔者对数字化工厂有了更进一步的了解，对“工业4.0”有了更深切的认知。
SEWC是安贝格工厂的姊妹工厂，众所周知，创建于1989年的西门子安贝格工厂被认为是全球最先进的数字化工厂，一直以来被业界认为是德国工业4.0的雏形。
而2011年立项、2013年便投产的SEWC也表现不俗，“10秒一个产品下线，每天一万一千台产品，百万加工失效率(dpm)9.5，SEWC的产品40%发送德国全球供货。
” 西门子工业自动化产品(成都)有限公司总经理李永利介绍，“由于中国工业化的进程以及西门子在工业自动化中的重要性，西门子决定把工厂建到中国这一最重要的市场之中，将西门子最新的数字化工厂平台运用到成都工厂以保证未来20～30年中稳步前进。
”“SEWC不是为了竖立一个样板工厂而存在，我们的目标在于工厂效益更好，产品质量更高、交付期更短。
” 李永利说强调，“当客户衡量产品时，不仅仅会思考这个产品本身的价格，更重要的是产品质量，因为当产品出故障时，给顾客带来的损失远远要比产品自身的成本更高，数字化形成的强大数据流可以帮助整个工厂的管理运营并且保证所有信息全程可追溯，在缩短产品交付期的同时也保证了产品的质量。
”高质量在工业制造领域的重要性不言而喻。
为此，在实现质量提升上，数字化制造首先是借助自动化产线上的机器充当“助手”的角色。
李永利举例，“安贝格工厂历经20多年，百万加工失效率(dpm)从500～600降低到10以下，而制造业熟练工人的失效率300～500，由此可见，想要创造极低的出错率，不能靠加强管理员工实现，需要的是正确的方法。
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西门子的工业4.0
1 简介
在各种有序运行的机器旁边，几名身着蓝色工装的工作人员在电脑前不慌不忙的操作，脚下洁净的地面给人一种错觉——这里像是一间文职人员的办公室。
生产线上，各种元器件在传感器的配合下自动前行，有的右拐，有的前行一段时间右拐，才证实这里确是生产车间。
2013年9月11日，西门子位于成都高新区的工业自动化产品成都生产研发基地（SEWC）正式投产。
该项目总建筑面积35300平方米，是全球最先进的电子工厂之一，也是西门子在德国之外建立的首家“数字化企业”。
SEWC以突出的数字化、自动化、绿色化、虚拟化等特征定义了现代工业生产的可持续发展，是“数字化企业”中的典范。
作为西门子工业自动化全球生产及研发体系中最新建成的一座“数字化企业”，SEWC实现了从产品设计到制造过程的高度数字化。
同时，西门子为中国工业用户量身打造的“Simatic IPC 3000 SMART”，也作为首款由SEWC研发和制造的工业计算机于当日实现量产。
SEWC还将陆续生产西门子SIMATIC品牌的多款工业自动化产品。
SEWC生产车间主要为上下两层。
一层为物流层，偌大的空间中，除了传送带，只有一名工人操纵者一辆小车缓缓驶过。
这一层最多只需要6~8名员工，从原材料的进入到送检、按需分送、不同工序加工、到成品打包，垃圾包装运送等一系列流程，都将在传送带上自动完成。
所有的材料，一直到生产完成，遍布生产线的传感器都能通过条码记录下各种数据，绝不可能出现差错，也不可能出现物品掉落的情况。
就算断点也会有数据的备份而不会导致生产过程出现任何的紊乱。
车间的二层为制造车间，从物流层传上来的原材料将在这里通过各种程序成为产品。
每个班次只需要20~30名工作人员就能完成各项工作。
2定义工业4.0
西门子工业已经从事了160余年的制造，同为制造企业，西门子也遭遇了制造企业不可避免的挑战。
西门子认为，制造业存在三大需求——提高生产效率、缩短产品上市时间、增加制造的灵活性。
然而在传统的制造条件下，要同时满足这三大需求并不容易，企业通常得牺牲灵活性来提升生产效率和缩短产品上市时间。
如，iPhone产品由于企业缺少制造能力，只能一次推出一款产品，降低生产的灵活性；而三星自身具备制造能力，能在短期内不断推出各类产品参与竞争。
要同时满足这三大需求，保障并提升产品质量，智能制造成为西门子的发力方向，西门子将其定义为工业4.0时代。
在西门子看来，第一次工业革命是蒸汽时代，第二次工业革命是电气时代，第三次工业革命是计算机技术开始应用在制造业上，提升自动化水平，即将到来的工业4.0时代将是第四次工业革命。
“现在，一款汽车需要上千人设计，设计人员设3年、生产模具1年、建设工厂生产4年，至少需要8年时间。
未来的制造将是基于大数据、互联网、人，结合各种信息技术进行柔性制造，实现定制化生产，甚至可以当月定制车，下个月就可以生产出来。
”
虽然实现这一构想尚需时日，但西门子已经开始了自己的摸索。
西门子德国安贝格电子制造工厂是西门子打造的第一个数字化工厂，正是由这家工厂探索出其从传统制造向数字制造转型的技术路线。
SEWC作为安贝格在中国的姊妹工厂，亦实现了从企业管理、产品研发到制造控制层面的高度互联，通过在整个价值链中集成IT系统应用，实现包括设计、生产、物流、市场和销售等所有环节在内的高度复杂的全生命周期的全自动化控制和管理。
正是在这些复杂的IT技术的辅助下，灵活生产不必再被牺牲或无法实现。
通过生产线的自动路径规划，各类原材料被运至不同的路径，将生产出不同型号的产品。
现在SEWC 的两条生产线上，可同时生产20~30种产品。
谈及为何要建设数字化企业，西门子工业业务领域工业自动化系统首席执行官EckardEberle表示：我们建设数字化工厂，其一是为了获得更高的产品质量，通过各种体系的无缝连接保障产品质量。
其二是为了实现快速生产的调整。
其三是帮助客户有效缩短产品的上市时间。