西門子代理商 武漢西門子一級代理商 武漢西門子一級代理商

汽車行業(yè)的一大特點是供應(yīng)鏈?zhǔn)謴?fù)雜,。為防患于未然，避免出現(xiàn)可能的供應(yīng)中斷,，西門子中央研究院的研究人員開發(fā)出一種軟件代理生態(tài)系統(tǒng),，該系統(tǒng)可利用射頻識別（RFID）技術(shù)檢測和評估生產(chǎn)問題，并與下游系統(tǒng)進(jìn)行通信,。

這種理念簡單而不乏智慧,。讀卡器生成高頻電磁場。當(dāng)應(yīng)答器（標(biāo)簽）靠近讀卡器時,，標(biāo)簽的特殊結(jié)構(gòu)使磁場發(fā)生改變,，由此發(fā)送有關(guān)自身的特定信息。這就是RFID技術(shù)背后的原理,。該技術(shù)能夠利用電磁波識別物體,。

現(xiàn)如今RFID標(biāo)簽可以小如米粒,，同時這種小小的標(biāo)簽已經(jīng)成為人們生活中*的一部分,。在超市、品牌服裝都可以看到RFID標(biāo)簽,。我們甚至可將它們植入奶牛的皮膚中,，然后它們會提供有關(guān)每頭奶牛營養(yǎng)計劃的眾多數(shù)據(jù)。RFID標(biāo)簽還可以植入人體,，比如在美國,，就有醫(yī)院在患者體內(nèi)植入這種標(biāo)簽，以便急救時可以迅速調(diào)用重要的患者數(shù)據(jù),。

一個基于射頻識別技術(shù)的項目,，正在研發(fā)能幫助汽車業(yè)管理物流的控制系統(tǒng)。圖中,，基于代理技術(shù)的軟件正在比較實際事件和目標(biāo)事件,。

“但是,，我們目前尚未充分利用RFID技術(shù)的潛力,，尤其是在制造業(yè)中,。”德國紐倫堡西門子工業(yè)自動化集團(tuán)的Raffaello Lepratti博士表示，“我們基于RFID技術(shù)的汽車網(wǎng)絡(luò)（RAN）項目遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了簡單的產(chǎn)品識別的范疇,。實際上,，我們在開發(fā)一個面向汽車行業(yè)的跨公司物流控制系統(tǒng)，它以RFID技術(shù)為基礎(chǔ),，汽車行業(yè)計劃*將此項技術(shù)作為一種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)引入業(yè)內(nèi)。”

RAN項目獲得了德國經(jīng)濟與技術(shù)部超過2000萬歐元的撥款,。“RAN是一個大聯(lián)盟,，它匯聚了18家合作伙伴的力量。”兼任RAN項目經(jīng)理的Lepratti介紹說,，“它的合作伙伴有汽車制造商戴姆勒,、寶馬和歐寶；汽車部件供應(yīng)商博世,、瑞好等,；物流公司BLG和DHL；軟件公司IBM和SAP,；研究機構(gòu)有慕尼黑理工大學(xué)機床與工業(yè)管理學(xué)院等,。在這個聯(lián)盟中，西門子不僅負(fù)責(zé)生產(chǎn)規(guī)劃和控制,，還有RFID基礎(chǔ)設(shè)施,。所以，西門子正在為標(biāo)簽,、讀卡器和軟件代理制定規(guī)范,，用于管理各種系統(tǒng)。”軟件代理是可以自動運行并互相通信的軟件模塊,。

敏感的供應(yīng)鏈,。汽車行業(yè)在過去幾十年中經(jīng)歷了重大變革。尤其是近年來汽車企業(yè)迫于競爭壓力不得不開發(fā)和生產(chǎn)愈加復(fù)雜的車輛,，而且車型也日趨豐富,。面對這種挑戰(zhàn)，汽車制造商只得忍痛割愛,，將價值鏈的大部分環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)移至供應(yīng)商,，而供應(yīng)商本身也要從外部購進(jìn)零部件。

因此,，每家汽車制造商運轉(zhuǎn)著異常復(fù)雜的價值鏈和供應(yīng)鏈,，它們往往由大約5萬個環(huán)節(jié)組成,，其中包含供應(yīng)商和次級供應(yīng)商。所以,，在這個系統(tǒng)中,，某個環(huán)節(jié)稍有耽擱便可能影響到最終產(chǎn)品的組裝。“在極端情況下,，如果供應(yīng)商運送零件的貨車遇到交通堵塞,，這個零件可能價值不到100歐元，但卻可能會導(dǎo)致整個生產(chǎn)過程停頓,。” 慕尼黑西門子研究院的Steffen Lamparter博士如是道,。

在一次實驗室測試中，送貨卡車發(fā)生延誤,，系統(tǒng)立即預(yù)測出產(chǎn)能利用率的下降幅度（紅色曲線）,。

貨物在接受RFID掃描。

RAN聯(lián)盟中既包括汽車制造商（OEM,，原始設(shè)備制造商）,，也包括一級供應(yīng)商和二級供應(yīng)商。“比如,，一個非常簡單的供應(yīng)鏈的例子,，”Lamparter說，“二級供應(yīng)商為一級供應(yīng)商供應(yīng)車座的部件,，一級供應(yīng)商將車座組裝好,，然后將車座送到汽車制造商的工廠，工廠的組裝線再將車座組裝到車輛上,。”

這種供應(yīng)鏈的規(guī)劃細(xì)致入微,，而且按時間順序環(huán)環(huán)相扣。一些供應(yīng)商產(chǎn)品需要“準(zhǔn)時準(zhǔn)點”交付,，也就是說要在恰好需要安裝的時刻到貨,。這種安排的優(yōu)點是可以保持較低的倉儲成本。“但是,，如果部件在交付過程中出現(xiàn)差錯,，供應(yīng)鏈的下一個環(huán)節(jié)并不會知曉這種情況，直到零部件延遲到貨時才會發(fā)現(xiàn),。”Lamparter介紹道,，“這時基本上已經(jīng)不可能調(diào)整生產(chǎn)計劃。”

有鑒于此,，RAN的目標(biāo)就是通過一種獨具匠心的新方法來消除供應(yīng)鏈合作伙伴之間的通信缺口,。該項目的基本思路是建設(shè)一套基于RFID的信息基礎(chǔ)設(shè)施，使供應(yīng)鏈中所有環(huán)節(jié)的生產(chǎn)線可以實時互相通信,。如此各生產(chǎn)線便能及早識別和收到關(guān)于供應(yīng)鏈中斷的信息,。“有了RAN以后,，汽車制造商將能了解本廠生產(chǎn)線以外的信息。”Lamparter說,，“那么當(dāng)某個供應(yīng)商的生產(chǎn)出現(xiàn)中斷時,，汽車制造商可以很快對中斷情況加以分析，然后采取相應(yīng)措施,。”

做到這一點需要借助軟件代理,。利用軟件代理技術(shù)，各生產(chǎn)線可以跨越企業(yè)的界限互相通信,，并自動協(xié)調(diào)生產(chǎn)活動,。這些軟件代理就如同虛擬機器人，其工作原理是“接收,，分析,，然后行動。”軟件代理會接收數(shù)據(jù),，處理數(shù)據(jù)，然后將新信息轉(zhuǎn)發(fā)給某個系統(tǒng),，系統(tǒng)再執(zhí)行所需操作,。

在生產(chǎn)過程中，貨物不斷接受掃描,，從而產(chǎn)生實時的匯總數(shù)據(jù),。所有數(shù)據(jù)均將傳輸?shù)街醒霐?shù)據(jù)采集點，以待處理,。

“我們目前已經(jīng)建成了一套RFID基礎(chǔ)設(shè)施,，其中有標(biāo)簽、讀卡器和代理,。”Lamparter表示,，“為向我們的合作伙伴演示這個系統(tǒng)的工作方式，我們還專門開發(fā)了一套原型系統(tǒng),，它代表一個簡單的供應(yīng)鏈,，由制造商、二級供應(yīng)商和一級供應(yīng)商組成,。”

原型系統(tǒng)中的供應(yīng)商和子供應(yīng)商分別是卡爾斯魯厄和紐倫堡的兩個SmartAutomation（智能自動化）試驗設(shè)施,，它們由西門子工業(yè)的高級研發(fā)部門負(fù)責(zé)運維。另一個試驗設(shè)施設(shè)在位于Garching的慕尼黑理工大學(xué),，該設(shè)施扮演OEM的角色,。

為簡便起見，這些設(shè)施并不真正生產(chǎn)汽車部件,，而是生產(chǎn)瓶子,，用瓶子代表傳動部件,。“卡爾斯魯厄制造并包裝玻璃瓶，然后通過模擬貨車運輸將瓶子虛擬運輸?shù)郊~倫堡,。”Lamparter介紹道,，“瓶子運到紐倫堡后，會向其中填充不同形狀和顏色的固體材料,。每一步裝瓶操作分別代表安裝某種傳動部件,。”裝好的瓶子被虛擬運送到Garching，在那里用真正的傳動部件替換瓶子,，然后進(jìn)行組裝,。

工廠門口的軟件代理,。紐倫堡的一級供應(yīng)商的運作示范了RAN的工作過程,。所有裝載空瓶子的運貨托盤上均貼有RFID標(biāo)簽，每個標(biāo)簽上都有一個的代碼,。部件入廠時在“入口”要接受掃描,，生產(chǎn)（裝瓶）期間則用手持掃描儀掃描，最后出廠時在“出口”還要接受一次掃描,。大門處的軟件代理和掃描儀會記錄識別碼,，并將該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至中央數(shù)據(jù)采集單元，即信息中介,。每次輸入一個代碼,，都會為其添加一條信息，表明某個部件在具體某個時間所處的具體位置,。整個信息包稱為一個“RFID事件”,。

“傳統(tǒng)的條形碼識別要求條形碼掃描儀與條形碼直接接觸，相比之下,，RFID標(biāo)簽的巨大優(yōu)勢就顯而易見了,。”Lamparter表示，“有了RFID技術(shù),，托盤還在叉車上的時候,，我們就可以掃描整個托盤。也就是說,，我們不必卸開托盤,，便可以執(zhí)行掃描操作。另外,，還可以向RFID標(biāo)簽添加信息,。但是條形碼只含有一個序列號，沒有其他任何信息,。”

信息中介采集的RFID事件可由一個叫做生產(chǎn)輔助系統(tǒng)（PAS）的主代理調(diào)用,，PAS對各個事件進(jìn)行分析,，并將實際數(shù)據(jù)與目標(biāo)值相比較。由此PAS代理便能判斷具體批次交付的進(jìn)度是符合預(yù)期計劃,，還是落后于計劃,。倘若出現(xiàn)問題，PAS代理可以評估問題是性質(zhì)嚴(yán)重的問題,，還是可以補救的問題,，比如在供應(yīng)鏈的下一個環(huán)節(jié)中調(diào)用其儲備部件,。若可以補救,，PAS代理會計算出新的生產(chǎn)命令，將影響降至最低,，例如它可以將不需要使用缺貨部件的生產(chǎn)作業(yè)提前,。然后主代理將新計算出來的命令發(fā)送到本地生產(chǎn)控制系統(tǒng)。在紐倫堡,，西門子的SIMATIC IT就被用于該目的。

SIMATIC IT系統(tǒng)會處理新命令,，然后將它們發(fā)送到不同生產(chǎn)設(shè)備,。“也就是說,，PAS主代理是網(wǎng)絡(luò)化供應(yīng)鏈中的核心部分,。”Lamparter介紹道,，“它是信息中介與SIMATIC IT之間的智能交換站，信息中介即讀卡器,，SIMATIC IT即執(zhí)行系統(tǒng),。”在RAN系統(tǒng)中，所有相關(guān)供應(yīng)商的RFID事件均被發(fā)送到中央信息中介,。因此，汽車制造商的PAS系統(tǒng)可以破天荒地跨越自身位置的限制,。如果供應(yīng)商方面出現(xiàn)延遲,，PAS系統(tǒng)可以及早接收到該信息，并相應(yīng)調(diào)整自己的生產(chǎn)命令,。即便是在如今的全球物流網(wǎng)絡(luò)中,，上述整個系統(tǒng)也可以有條不紊地運行。無論是海運,、陸運,，還是空運，利用轉(zhuǎn)運中心的RFID掃描技術(shù)或基于GPS的貨物跟蹤技術(shù),，都可以在一種“物聯(lián)網(wǎng)”中記錄整個價值鏈的數(shù)據(jù),。簡而言之，這個網(wǎng)絡(luò)是由用比特和字節(jié)構(gòu)成的隱形機器人所組成,，它們就是軟件代理,。

“RAN項目2012年底完成。”Lamparter表示,，“然后RAN將在常規(guī)生產(chǎn)中接受檢驗,。”目前計劃將由參與項目的汽車制造商合作展開長期測試。“如果該系統(tǒng)能展現(xiàn)出名副其實的效用,，那么基于RFID的物流鏈管理將首次成為應(yīng)用于整個行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。”Lamparter說,。

那么在汽車行業(yè)之外呢,？“理論上，我們的系統(tǒng)可以應(yīng)用于任何制造行業(yè),，甚至是制藥業(yè)和食品業(yè),。”Lamparter說，“只要有可以貼RFID標(biāo)簽的地方就沒問題,。”

Nils Ehrenberg

開啟自動機床故障預(yù)診之門

從銑削到鉆探,，機床在全世界被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)金屬部件，比如汽車,、發(fā)動機及其他設(shè)備的金屬部件,。然而，一旦機床遇到故障,，就可能會導(dǎo)致生產(chǎn)中斷,，還可能會生產(chǎn)出殘次品。為解決此類問題,，西門子研究院目前正在開發(fā)一種名為“Plug & Prognose”（即插即預(yù)測）的解決方案,。“現(xiàn)今的機床操作員面臨著越來越大的壓力，他們一方面要努力減少故障停機時間和維護(hù)成本,，另一方面又要保持高水準(zhǔn)的產(chǎn)品質(zhì)量,。”西門子美國研究院的研究員Linxia Liao說道，Liao在加州伯克利的西門子科技成果轉(zhuǎn)化中心工作時牽頭發(fā)起了這個項目,。“Plug & Prognose通過精簡機床故障預(yù)測的工作流,，可以有效解決這一難題。”

Plug & Prognose可以排查將要發(fā)生的故障，并且不需要任何機器物理模型或特殊的機器測試周期,。原型軟件與機器的控制器通信,，從而通過從機器及其傳感器收集數(shù)據(jù)，了解機器的運行環(huán)境,。該軟件可以根據(jù)與相關(guān)運行環(huán)境有關(guān)的歷史數(shù)據(jù)對分析過程加以自定義,。當(dāng)出現(xiàn)新的運行環(huán)境時，Plug & Prognose便構(gòu)建新的分析模型,。“我們的原型軟件可以根據(jù)不同的機器用途靈活調(diào)整,，所以它能在上確保分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。”西門子研究院研究部負(fù)責(zé)人Zachery Edmondson介紹說,。

該系統(tǒng)的研發(fā)人員目前還在探索系統(tǒng)在其他領(lǐng)域的應(yīng)用,。比如，Plug & Prognose模型可以安裝在風(fēng)力發(fā)電機中,。它不僅能幫助保持發(fā)電機的正常運行,，同時還能最大限度降低客戶的能源損失。在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用也并不遙遠(yuǎn),，尤其是用在醫(yī)院,、診所及私人診所使用的醫(yī)療器械中，Plug & Prognose系統(tǒng)可以確保所有機器正常運轉(zhuǎn),。“雖然目前的應(yīng)用研究側(cè)重于工業(yè)領(lǐng)域,，但是我們相信，Plug & Prognose最終將成為各行各業(yè)預(yù)測機器故障的經(jīng)濟有效的解決方案,。”Edmondson指出,，“從本質(zhì)上講，我們是在研發(fā)未來的機器故障預(yù)診解決方案,。”