从打通割裂的“数据孤岛”到完成“最后一米”的数据赋能,从应用数字化实验室进行新材料研发到推进工业园区公用工程能源优化,从实现高效的数字化交付到出海浪潮中的全球协同......在过程工业的发展叙事中,数字化发挥着越发重要的作用。“

在当今全球经济增速放缓、市场竞争日趋激烈的背景下,"降本增效"已成为企业生存发展的核心命题。工业软件与AI在不增加企业硬件投入的情况下,为过程行业企业缩短上市时间,降低运营成本,成为企业降本增效的必选项。”西门子过程工业软件中国区总经理孟广田博士表示。
数字化转型进入深水区,软件不仅是行业单一环节效率提升的利器,更贯穿流程模拟、工程设计、数字化交付、自动化仿真和智能运维等全生命周期,成为数字化落地的关键支撑。如何让软件以四两拨千斤的巧劲撬动广大企业数字化转型重任,并为过程工业持续赋能,也是西门子的新命题。
数字化主线,打通数据“最后一米”
过程工业的复杂性在于其产业链条的绵长与多维,研发、设计、生产、运维等环节比较割裂,不同系统间数据格式和通信协议往往难以兼容,从而限制了数据的流动与共享,影响工厂的整体运行效率。西门子过程工业软件将工程设计孪生、工艺数字孪生与自动化数字孪生集成在一起,形成贯穿产品全流程的数据纽带。
工艺研发阶段,gPROMS工艺仿真平台通过基于科学原理的高保真度反应器仿真,模拟端到端生产过程进行新工艺的研发,降低实验时间80%。
工程设计阶段,COMOS基于统一的数据库,实现一体化工程设计和数字化交付,缩短40-60%设计周期。
西门子SIMIT仿真平台则将虚拟调试技术延伸至工厂和项目的整个寿命周期,并在实际生产启动之前即可进行操作员培训,缩短设备调试及产品上市时间30%-60%。
智能运维阶段,Mobile Worker Lite借助AR技术将现实与数据混合,让工厂从”人找数据”变为“数据找人”,使得关键设备动、静态数据获得时间缩短90%。西门子SiePA预测性分析系统,充分利用工厂的历史数据,以工业AI预测并排除设备安全隐患,帮助设备更好运行。

打造软件赋能的多元实践
西门子过程工业软件在各行业落地,助力不同类型、不同需求的企业解锁数字化价值的正确打开方式。
过程行业的蒸汽、、供冷、供热等公用工程组成复杂,往往是工厂改善生产管理,优化成本的瓶颈。在荷兰大型工业园区,西门子通过对园区公用工程系统进行高保真建模,部署在线优化工具gUtilities为园区提供24/7运营决策支持,为园区额外增加超过3%年收益,且投资回报周期小于9个月。
联合利华索内帕特工厂曾面临着产品质量和运营效率的一致性挑战。西门子gPROMS工艺数字孪生模型结合工业边缘计算技术,为客户提供全工艺过程实时优化和调控,让喷雾系统中的粉末水分含量提升0.3%,能耗降低4%,产量提升1.5%,并在12个月内实现投资回报。这一数字化创新成果,不仅助力联合利华工厂荣获世界经济论坛灯塔工厂称号,更赢得了2024维尔纳·冯·西门子奖,为客户数字化转型和可持续制造提供标杆。
在中石化青岛炼化项目中,COMOS、SiePA等数字化软件与SIMATIC PCS 7系统帮助客户用信息化手段辅助和指导开展设备运维管理工作,实现了全公司10类、4000多台动设备运行状态监测、故障管理、KPI分析、主要耗能设备能效、易损件寿命的自动计算,助力中国石化青岛炼化的高效运行。COMOS也为实现智能工厂、数字化运营、维护管理和数字化交付等目标奠定基础。其中,COMOS平台的设计交付一体化特性实现了工程公司到业主的一键数字化交付,使业主方从源头上掌握了工厂设备设施的数字化底座。
以上只是软件给过程工业制造“惊喜”的冰山一角,孟广田博士表示,“通过软件我们已经为过程工业修建好了一条信息高速公路,期望广大用户和生态伙伴可以发挥创造力,应用我们的软件平台,创造自己的工业应用场景,在这条新赛道上跑出新速度。”

在新需求中寻找增量的密码
中小企业群体的转型需求和出海浪潮是过程工业新机遇生长的沃土。
数量庞大的中小企业有强烈的转型需求,但由于资金、人才,软硬件基础设施等实际困境而难以迈出第一步。西门子推出的Mobile Worker Lite,SiePALite等一系列小而美的轻量级软件可实现轻松下单、开箱即用,助力中小企业迈向数字化之路。
而在出海进程中,法规、人才、运维、管理等挑战不仅导致高昂的人工和时间成本,更直接影响出海的成败。西门子过程工业软件的出海套件,一站式护航企业迈向国际市场。
COMOS采用全球同步的数据库,能为出海企业搭建全球协同设计平台,满足不同国家和地区的设计标准,支持世界各地分布式团队无缝的信息共享、工作协调及跨地域审查。
对于出海项目中的实地运营经验不足、现场问题难以快速响应等挑战,Mobile Worker Lite搭建远程运维中心,依托数字化技术将响应周期从天降低到分钟,让响应速度提升90%。SiePA通过AI实现远程设备预测性分析,提升设备可靠性和运维效率,建立设备预测性维护机制,减少维护工作量。
以SIMIT进行虚拟调试和操作员培训,用远程调试和培训代替现场服务,降低差旅成本80%,缩短调试和培训时间。
以AI撬动过程工业发展
近年,AI技术的强势崛起,正在引发一场深刻的变革。西门子长期以来一直与AI技术的前沿研究保持着同频共振,并积极推进AI技术在工业应用的落地。
西门子工业AI预测性分析系列软件SiePA,它的预测性维护模块依托生产过程数据,通过构建模型对历史生产数据模式进行学习,可助力用户实时监测工况变化,显著提升生产过程的透明度,实现对生产过程异常的预测与预警;同时,该模块还能基于机械振动数据,借助 AI 算法实时捕捉频谱中潜藏的故障特征,定位设备故障原因,为现场工程师提供辅助决策支持,大幅提升运维效率。
SiePA的智能操作助手SiePA Xssistant,背后则是基于大语言模型的AI智能体,能够通过对话的形式接收任务,在人类不干预或有限干预的情况下,自主完成相应的任务,为智能工厂运维带来新的体验。
西门子推出的COMOS AI工程助手,可以根据自然语言描述创建设备规格和图表,并自动完成或修正模型和图纸,大幅提升工程设计效率,并将设计人员从数据查找,文档编制等繁杂的基础工作中解放出来,专注于技术难题的攻关和设计决策。

在数字化转型的框架下,软件不仅是代码的艺术,更将通过数据、需求、场景、经验的融合给行业带来新的改变与畅想,以更好地面对接下来的挑战。作为数字化的践行者和赋能者,西门子将以越来越强大的软件能力与合作伙伴共迎变革,让数据产生价值。
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