• 專注于現(xiàn)實世界與數(shù)字世界的融合
• 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)：基于數(shù)據(jù)的算法顯著提高工廠運營效率
• 過程優(yōu)化和模塊化是數(shù)字化轉型成功的關鍵

在 ACHEMA Pulse 線上展會的虛擬活動中，西門子將展示如何通過現(xiàn)實世界與數(shù)字世界的融合賦能工業(yè)企業(yè)實現(xiàn)多途徑、可持續(xù)的發(fā)展。過程工業(yè)企業(yè)正面臨著緊迫且快速變化的各項挑戰(zhàn)。尤其是新冠疫情的爆發(fā)幾乎在一夜之間改變了需求模式和全球供應鏈。與此同時，各項行業(yè)特定的法規(guī)和標準正在為生產(chǎn)創(chuàng)造新的框架條件。借助數(shù)字化和自動化，能夠從容應對這些挑戰(zhàn)。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案可以利用由此產(chǎn)生的數(shù)據(jù)來確保競爭優(yōu)勢，因為對數(shù)據(jù)的智能分析、理解和利用使企業(yè)能夠更快地適應不斷變化的需求。西門子數(shù)字化企業(yè)解決方案通過將現(xiàn)實世界與數(shù)字世界相融合來達成目標，從而為仿真、虛擬過程、遠程訪問和連接提供解決方案，并為數(shù)字化轉型提供服務。得益于相應的行業(yè)專業(yè)知識，西門子可以滿足具體行業(yè)領域的需求。

專注于行業(yè)的特定解決方案

西門子數(shù)字化工業(yè)集團過程自動化首席執(zhí)行官 Eckard Eberle 表示：“ACHEMA Pulse 線上展是推動客戶數(shù)字化轉型并幫助他們進一步了解如何與西門子合作的極佳機遇。本次展示我們將特別關注制藥和化工行業(yè)，并期待分享我們在這些領域的專業(yè)知識。”

對于制藥行業(yè)的企業(yè)而言，贏得與時間的賽跑比以往任何時候都更加重要。西門子致力于幫助制藥企業(yè)借助數(shù)字化和自動化加快生產(chǎn)進程。例如，總部位于德國美因茨的生物技術公司 BioNTech SE，在西門子的協(xié)助下，以創(chuàng)紀錄的速度將馬爾堡現(xiàn)有的生產(chǎn)設施轉換為生產(chǎn)新冠疫苗。馬爾堡現(xiàn)場專家團隊通過與西門子的合作，現(xiàn)有 mRNA 疫苗生產(chǎn)設施的改造時間從一年左右縮短至五個月，其中新的制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）關鍵部分的實施時間縮短至兩個半月。

未來，數(shù)字化雙胞胎可以越來越多地應用于疫苗開發(fā)。全球醫(yī)藥保健公司葛蘭素史克（GSK）與數(shù)字化專家西門子和數(shù)字化轉型領導者Atos合作，利用數(shù)字化雙胞胎實現(xiàn)疫苗開發(fā)和生產(chǎn)過程的數(shù)字化。作為首個應用嘗試，葛蘭素史克、西門子和Atos開發(fā)出了用于概念驗證的數(shù)字化雙胞胎，專門用于輔劑技術的開發(fā)和制造。利用機械模型和人工智能，三家公司開發(fā)出了一個混合模型來仿真和監(jiān)控這一過程。因此，數(shù)字化雙胞胎將過程參數(shù)與輔劑質量聯(lián)系起來，通過傳感器和過程分析技術（PAT）為數(shù)字化雙胞胎提供預測產(chǎn)品質量所需的信息。任何偏離最佳質量的情況都可以預見，利用雙胞胎作用于過程參數(shù)，并對其進行修正，以滿足目標規(guī)格。下一步，GSK 希望與西門子合作，支持自身在新疫苗的整個開發(fā)過程中建立和引入新的數(shù)字化雙胞胎的愿景。因此，產(chǎn)品、生產(chǎn)和性能的數(shù)字化雙胞胎將被連接在一起。

在化學工業(yè)中，最大的挑戰(zhàn)在于工廠必須安全、可靠地運營。“西門子數(shù)字化現(xiàn)場工程師”是一種全新推出的創(chuàng)新理念，支持操作人員利用最先進的技術，如增強現(xiàn)實（AR）和虛擬現(xiàn)實（VR），在現(xiàn)場實現(xiàn)工作的數(shù)字化和自動化。這種方法支持用戶實現(xiàn)過程行業(yè)工廠工作流程的數(shù)字化和無紙化處理，并通過電子文檔、訪問信息和智能設備的引導促進遠程訪問。在此背景下，特種化學品公司朗盛（Lanxess）繼續(xù)推進其生產(chǎn)工廠的數(shù)字化。在接下來的三年中，朗盛將引入遠程運維技術。第一步，每年使用的約 40 萬份紙質運維清單將替換為數(shù)字清單，并錄入平板電腦中。西門子支持朗盛實現(xiàn)其運維清單數(shù)字化。為此，西門子應用了可在平板電腦上運行的 Moby.Check 軟件，可以使用鍵盤或語音命令進行控制。Moby.Check 軟件提供靈活的操作概念，支持用戶在他們的計算機上創(chuàng)建生產(chǎn)、服務和維護清單，而無需任何預先的編程工作或培訓。除了更有效的處理，還可以降低手動傳輸?shù)腻e誤率，簡化整個記錄過程。“西門子數(shù)字化現(xiàn)場工程師”理念支持從仿真到數(shù)字化工作過程的轉型，還可以探索在該領域應用數(shù)字化雙胞胎的潛力。基于 AI 的應用程序通過早期檢測異常，有助于提高工廠的可用性。同時，預測性維護計劃的實施則意味著可以避免停機和日常維護工作。

作為化工和石油天然氣行業(yè)的專用產(chǎn)品，西門子不僅提供 Simotics XP 系列防爆電機，還在 Chemstar 版本中提供適用于無爆炸危險環(huán)境的 Simotics SD 系列電機。這些電機產(chǎn)品均配有預配置的特定化學選件。這兩個電機系列都可供選型，即使在極端條件下也能可靠、節(jié)能地運行，并提供所有相關證書。

模塊化是輕松滿足新需求的關鍵

為滿足短創(chuàng)新周期和適應新產(chǎn)品組合的需求，各系統(tǒng)必須快速且易于擴展。而先決條件是采用標準化的跨供應商接口，以實現(xiàn)模塊化工廠的高效配置、通信和集成。這種類型的接口在 MTP 模塊類型包中定義。該協(xié)議定義了過程模型或工廠部分的信息技術部分，確保其可以輕松集成到綜合自動化解決方案中，例如基于 Web 的過程控制系統(tǒng)Simatic PCS neo。這些模塊可組裝成一個整體過程，便于對其進行監(jiān)控。在ACHEMA Pulse 線上展中，西門子和默克（Merck）之間的合作范例將展示基于 MTP 的模塊化生產(chǎn)工廠如何最大限度地減少工程工作量，并支持快速和通用的過程適配。

創(chuàng)新的 IIoT 解決方案，實現(xiàn)更快的數(shù)據(jù)傳輸和可靠的數(shù)據(jù)采集

“作為數(shù)字化轉型的一部分，過程工業(yè)呈現(xiàn)出新的趨勢，我們正通過先進的解決方案和創(chuàng)新來推動這一趨勢，”Eberle解釋道。“我們認為 5G 是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中最重要的技術之一。依靠這一技術，我們可以通過強大的通信網(wǎng)絡快速、可靠地將數(shù)據(jù)傳輸?shù)叫枰奈恢茫瑥亩股a(chǎn)工廠更加靈活、自主和高效。”Scalance MUM856-1 是西門子推出的首款工業(yè) 5G 路由器。

憑借其無線連接，強大的 Sitrans MS200 多傳感器構成了收集機械系統(tǒng)組件振動和溫度數(shù)據(jù)的硬件基礎。通過藍牙連接，數(shù)據(jù)將發(fā)送到 Sitrans CC220 工業(yè)網(wǎng)關，并在此加密，然后從此傳輸?shù)皆贫恕itrans SCM IQ 系統(tǒng)具有基于機器學習的異常檢測特性。可不斷監(jiān)控和分析所有傳感器值，并快速檢測任何偏離預期運行狀態(tài)的情況。通過該 App，可以記錄工廠行為中的異常情況，以便立即分發(fā)消息，從而提醒預定義的一組用戶。Sitrans SCM IQ 系統(tǒng)包括多傳感器、網(wǎng)關和 App，可應用于所有具有機械或旋轉系統(tǒng)組件的工廠。計劃從 2021 年夏季開始供貨，支持利用現(xiàn)場設備先前未使用的數(shù)據(jù)來提前搶先識別和防范即將發(fā)生的設備故障，從而降低維護成本并規(guī)避計劃外停機。

將可持續(xù)性作為指導原則

正如 Eberle 所強調的：“我們的產(chǎn)品和解決方案不僅滿足了客戶的需求，也為可持續(xù)發(fā)展做出了貢獻。”因此，ACHEMA Pulse 線上展還將組織關于化學品再循環(huán)利用和可持續(xù)發(fā)展主題的會議。