西門子孫煜博：驅動電池工業(yè)數(shù)字化
圖為西門子孫煜博在CBIS2018“鋰想”峰會上發(fā)表主題演講
戳此進入峰會官方專題，了解更多會議信息：“鋰想”2018第三屆動力電池應用國際峰會(CBIS2018)
2018年11月8日，以“新時代·破而立：前行中的產(chǎn)業(yè)轉折之路”為主題的“鋰想”2018第三屆動力電池應用國際峰會(CBIS2018)在北京興基伯爾曼飯店開幕。西門子（中國）有限公司電池行業(yè)業(yè)務拓展經(jīng)理孫煜博在峰會上發(fā)表主題演講，以下為主題演講內容。
西門子孫煜博：
我叫孫煜博，來自于西門子中國有限公司，我現(xiàn)在負責整個西門子業(yè)務在電池行業(yè)的推廣，今天在座的也有很多我們經(jīng)常見面的一些專家朋友，今天我們也是一起分享，跟大家探討怎么在電池行業(yè)運用數(shù)字化的手段，幫助大家來提質增效。
現(xiàn)在給大家介紹一下西門子公司，大家可能對西門子公司有所了解，大家可能認為西門子公司是一個自動化的公司，確實，西門子有一系列的自動化產(chǎn)品來服務于我們整個制造過程的。從10年前開始，西門子就著重布局于整個數(shù)字化未來方向的發(fā)展，從布局整個軟件產(chǎn)業(yè)鏈來完善我們智能制造的頂層設計。到今天為止，西門子公司在工業(yè)界已經(jīng)發(fā)展成為一個數(shù)字化的技術典范，我們不但有我們的硬件產(chǎn)品，實際上我們現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為一個數(shù)字化的工程。在今年西門子在全球范圍內進行了業(yè)務板塊的梳理和整個組織架構的再調整，在工業(yè)領域我們更加關注于整個數(shù)字化在全球的進程，梳理下來我們現(xiàn)在把我們的工業(yè)板塊定義為叫DI。從這個名字上就能看出來，我們現(xiàn)在著眼于未來全球對于制造者數(shù)字化的發(fā)展。談到數(shù)字化，可能在前幾年還停留在一個趨勢或者口號的層面，但是這兩年西門子踏踏實實落地了一些數(shù)字化的項目，比如今年我們剛剛在貴州完成了我們整個數(shù)字化產(chǎn)品升級制造，整個產(chǎn)線幫助貴陽電氣實現(xiàn)了數(shù)字化的轉型。最近一段時間，刷爆西門子朋友圈的，就是習主席在廣州參觀了我們西門子的客戶明珞，是做汽車裝配產(chǎn)業(yè)的，明珞扎實運用了西門子的數(shù)字手段，幫助整個汽車的制造業(yè)提升效率和在現(xiàn)場交付的時間。
在電池行業(yè)，這兩年我們也扎實的推進了一些合作，目前我們領頭的公司像CATL有一些數(shù)字化的模組包括數(shù)字化的項目在進行，包括剛剛比亞迪的領導介紹，其實前一段時間我們剛剛跟張壽波總開過會，我們目前跟他們有一個智能制造產(chǎn)業(yè)的項目，也在對接。我們跟國軒、力神也做過相應MES產(chǎn)線的項目，在國內西門子在數(shù)字化方面還是做了一些具體的項目，幫助落地，未來的發(fā)展前景是很廣闊的，我也是希望跟在座的各位一起來探討怎么能把數(shù)字化的手段和一些產(chǎn)品，包括服務的應用能夠應用于未來整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
今天我?guī)淼脑掝}就是“驅動電池行業(yè)的數(shù)字化”。
這張是西門子對于電池行業(yè)的思考，也傳遞著我們的觀點，就是我們的“數(shù)字化雙胞胎”，這是我們西門子提出來的關于數(shù)字化未來發(fā)展的一個提法或者一個口號，其實影射的是整個我們在制造過程當中虛擬世界與現(xiàn)實世界的融合，我們通過一些數(shù)字化的手段，把真實的世界虛擬化，在虛擬端我們做包括一些驗證或者仿真、調試，系統(tǒng)搭建，然后再把它影射到我們現(xiàn)實世界當中，現(xiàn)實世界當中一些數(shù)據(jù)又會回饋到我們整個數(shù)字化的平臺上面，把它貫穿在整個生產(chǎn)制造過程當中，形成完整的一個數(shù)字化的閉環(huán)，這是我們想對于制造行業(yè)來提的一種數(shù)字化的模式。實際最終歸根到底，應用數(shù)字化還是為了給企業(yè)提質增效。
基于數(shù)字化雙胞胎的理念，對于電池行業(yè)來講，我今天就想分成兩塊：第一塊，對于電池制造企業(yè)來講，這些數(shù)字化的手段能夠幫助大家在哪方面來提升整個效率，包括價值鏈。另一方面，對于電池設備的這些制造企業(yè)我們又有哪些產(chǎn)品，包括這些解決方式，能夠對接到大家對于不同設備的需求，所以今天這兩塊是我想給大家?guī)淼酶喔敿毜姆窒怼?/p>
對于電池的制造企業(yè)來講，我們有一系列的軟件平臺，能夠對接到從電池設備到電池內部結構，再到整個制造過程當中所有的這些數(shù)字化的需求。這張就是，我們有相關的軟件，能夠深入到電池內部的電化學、物理化學的仿真，這個是深入到離子層面或者原子層面，分析電池在整個反應過程當中所出現(xiàn)的一些情況，我們不是去嘗試，而是有一定的理論指導、有一定的仿真最后校驗設計。
對于電芯，電芯我們也有相關一系列的軟件來分析，它的尺寸大小，包括內部的結構、內部層次的厚薄程度調整，對于電芯性能的影響。我前期也了解到，我們有一些電池生產(chǎn)企業(yè)其實采用的是一種試的方法，沒有太強的理論支撐，就用不同的參數(shù)做10個來挑，挑出來哪個性能好就是這種方式，這種方式有一定的理論支撐，包括后期仿真的提煉，最終有一定的方向性、指導性來把我們的電池設計好。再到下面的模組，模組這個環(huán)節(jié)我們有相關的仿真軟件，來模擬其中的發(fā)熱，包括內部的結構、整個模組空間對于設計的要求，完全能仿真出來，做到有的放矢。
這是模組內部的一個熱效應分析，包括整個結構流體散熱的分析。
對于生產(chǎn)，我們有Plant Simulation整個設計軟件，就是說當你們的工廠還是一片空地的時候，其實你在你的虛擬平臺上已經(jīng)可以實現(xiàn)真實工廠的影射，結合這種真實工廠的影射我們再去設計我們真實的產(chǎn)線，實際是按照這些思路再去驗證，當開工去建設產(chǎn)線的時候你已經(jīng)是胸有成竹。按照我們設計驗證過的一定是能夠達到我們的要求和產(chǎn)能規(guī)劃的要求，這是一系列對于我們產(chǎn)線非常有用的。
設計完以后我們的設備進廠，我們設備供應商可以用虛擬調試的方式，在設備廠商那里就把整個仿真驗證做完，這樣工廠建成以后實際花的時間非常少。往往建設當中可能是由于我們調試的時候花的過長，或者對于空間的預期還需要做一些調整，所以這個時間的節(jié)省是非常大的。
這是虛擬調試，應用控制的軟件跟硬件實際的循環(huán)，是一個替換關系，來模擬真實機器的運轉。
最后很簡單，到現(xiàn)場交付的時候可以做到快速實時的交付，典型的是通過很簡單的一些程序下載、機械安裝完備以后整個產(chǎn)線就可以在我們的預期之下正常的運轉。這是整個數(shù)字化平臺帶來的效益，其實我們數(shù)字化雙胞胎的提法包括整個實踐還是要打通從產(chǎn)品設計到產(chǎn)品生產(chǎn)、再到產(chǎn)品整個后期的監(jiān)控、服務，包括數(shù)據(jù)整理，都是在這個平臺上去做，這些是對于我們電池生產(chǎn)企業(yè)可以帶來方案。
對于設備生產(chǎn)企業(yè)，我們又有哪些數(shù)字化的解決手段幫助大家呢？我們大概總結了一下，目前對于設備廠商來講，整個設備開發(fā)流程大概是這樣的：提出需求，再到設計，包括機械設計、軟件設計、自動化電氣設計，相當于是隨著時間軸來進行的。但是未來我們覺得，整個機器制造會發(fā)生比較大的變化，利用數(shù)字化的手段我們發(fā)現(xiàn)會產(chǎn)生一種協(xié)同工作、協(xié)同設計，這是對于現(xiàn)在整個傳統(tǒng)機器制造的顛覆，這個帶來的是整個人員結構的調整，包括我們設計理念或者設計方向、設計方法的調整，包括所用到平臺的一些變化。到最后實際給我們帶來的是哪些好處呢？通過這樣的一些數(shù)字化的手段，可以給我們節(jié)省整個研發(fā)的時間，包括我們在客戶現(xiàn)場實施安裝裝配的這些時間，可以大大節(jié)省。但是我想提的是，要達到這樣的實際效果，我們要在前期做一些基礎性的工作，我們現(xiàn)在也在跟一些設備廠商用這樣一些手段和技術來做相應的工作，但有時候你會發(fā)現(xiàn)，如果你的基礎包括你的數(shù)據(jù)不完備或者不完整，實際運用這套現(xiàn)在的方式還是有一些局限的，但是這個確實是未來的一個方向，我們肯定后期大家整個產(chǎn)業(yè)要升級的時候，肯定會遇到這樣的問題，那就看我們誰先行動、先邁出這一步，第一步總是很難，但是如果大家都具備了整個基礎之后，實際上會帶來更加高效、更加體現(xiàn)出價值的一些東西。
我也舉例來看一下我們其中兩個比較核心的數(shù)字化的工具，一個叫MCD，設備端，就是單機設備的仿真調試軟件。可以模擬出來機器中核心的部件，然后模擬它的物理動作，包括相關的情況，和一些電氣聯(lián)動，全都能模擬出來。這些程序也可以自動的生成，只要進去進行虛擬調試就OK了。相對它帶來的優(yōu)勢還是很明顯的。對于產(chǎn)線級別的設備層面來講，其實我們也有相關Process Simulate一套軟件，這是我們做的PACK線，我們應用這套軟件的方法來進行設計，廣州明珞用了這套方法包括軟件平臺來設計它的整個產(chǎn)線，據(jù)明珞相關人員反饋，沒有上這套產(chǎn)線的這套數(shù)字化的設計方法之前，需要在車廠客戶那調試，進場到調試完成這個時間可能需要兩個多月，但是應用這種手段，他們在公司內部就已經(jīng)把整個系統(tǒng)和數(shù)字化的系統(tǒng)模擬環(huán)境搭建好以后，再到現(xiàn)場實施基本在一個月就已經(jīng)完成整個現(xiàn)場產(chǎn)線的搭建。所以它帶來的整個效益還是非常明顯的，其中一些具體環(huán)節(jié)就不多展開了。
有幾方面的優(yōu)勢，包括質量、時間、成本、風險、靈活性，從數(shù)字化手段還是能體現(xiàn)出來的。
大概這兩個方面給大家具體分享，數(shù)字化是現(xiàn)在比較熱的話題，但是前期跟我們電池中國網(wǎng)，跟我們一些專家組成員交流過程當中講，根據(jù)我們的經(jīng)驗也體會到，數(shù)字化確實是方向，但是對于整個鋰電產(chǎn)業(yè)來講，我想重要的是我們要做好我們自己的標準化工作，從我個人的經(jīng)驗來講，我們國內的電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展太迅速了，還有很多基礎標準化的工作還沒有做好，西門子也在標準化、產(chǎn)線集成這方面有自己的方法論和實踐，能夠幫助大家在基礎的這些數(shù)字化、標準化工作也能給大家?guī)砗芏嗟膸椭鸵恍┙鉀Q方案。今天不光我們要提數(shù)字化，其實我們回過頭來還要把基礎夯實我們才能走的那么遠。
以上是我今天帶來的分享。謝謝大家！
（根據(jù)嘉賓現(xiàn)場演講整理，未經(jīng)本人審閱）
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