摘要:老工厂也能焕发新春!成为“数字化企业”并不意味着要把一切推倒重来,或重新建一座全新的工厂。在西门子生产电机的核心工厂—— 成立于1937年的Bad Neustadt(巴特诺伊施塔特)生产基地,有非常多基于“具体应用场景”的数字化转型改造项目!这座高性能仓库(H
老工厂也能焕发新春!成为“数字化企业”并不意味着要把一切推倒重来,或重新建一座全新的工厂。在西门子生产电机的核心工厂—— 成立于1937年的Bad Neustadt(巴特诺伊施塔特)生产基地,有非常多基于“具体应用场景”的数字化转型改造项目!这座高性能仓库(HPS)则是一个典型的可被复制的优秀样本。
本文由e-works祖哥原创报道,资料参考西门子官网。
Part 01
工厂概况
德国Bad Neustadt工厂是西门子在电机(同步电机、主电机和异步电机)领域长期以来的关键制造中心。它承担了高变异性、高产量的电机生产任务。员工约 1,500 人,年产电动机约 50万台,生产效率等级主要为 IE3 与 IE4。
鸟瞰西门子巴特诺伊施塔特工厂
HPS(High-Performance-Storage)仓库是西门子在德国巴特诺伊施塔特工厂实施的高性能自动化仓储系统,旨在通过数字化和自动化技术提升生产效率和灵活性,保证及时供料,缩短交付时间,提高生产柔性和应对需求波动能力,推动工厂向 “数据驱动工厂”(Data-Driven Factory)转型,并且作为一个可被复制、向其它工厂/客户展示的“蓝图”或标杆项目。
我们先来看一组成果数据,再来看这个仓库怎么从无到有建起来的:
生产中物料流通减少40%;
制造提前期(预期)缩短5%;
新仓库拣选错误减少99%;
新仓库生产力提升40%。
Part 02
HPS是怎么建成的?
数字孪生规划
通过数字孪生革新仓库规划:先测试,再建设,提前设计与优化。得益于西门子数字孪生(Digital Twin)技术的应用,在规划阶段,建立了仓库、相邻主电机生产以及生产与仓库之间整体物料流的数字孪生模型。
通过这一模型,可以在仓库建造之前对仓储、生产及物料流流程进行优化。这不仅节省了成本、避免了规划错误,还提高了规划的可靠性,加快了投产速度。此外,该仿真还为未来基于数据的决策提供支持,例如优化仓储策略、整合按顺序供应(Just-in-Sequence)、以及确定最佳生产和拣选顺序。数字孪生由此成为实现未来可持续、灵活且高效的内部物流的战略工具。
新仓库的引入以及数字孪生技术的使用,使物料搬运时间最多减少了40%,生产吞吐量显著提升,制造交付周期也缩短。
这一创新解决方案能够对整个物料流系统进行仿真与优化——从生产线、输送系统,到自主运输系统及机器人处理站——提前确保运作顺畅,消除潜在瓶颈。通过创建物料搬运过程的虚拟副本,物料路径可以动态调整,缓冲区优化,运输系统实时同步,从而带来前所未有的生产灵活性,并显著降低在制品库存。
实现精益解耦与准时装配
西门子通过引入自动化仓库,推动精益转型,实现了定子与转子客户匿名的前置生产与客户特定的最终装配的解耦。这一举措尤其重要,因为定子生产通常交付周期较长,而最终装配则要求定子和转子作为匹配组件同时就绪。
新仓库充当了精益解耦缓冲区,提升了生产的灵活性和响应能力。它能够吸收需求波动和上游干扰,而不影响最终装配。此外,还可以优化前置生产的排序和批量规模。通过实现组件对最终装配的准时供应,该缓冲区缩短了最终装配的交付周期,同时提升交付可靠性和客户满意度。
快速拣选区实现快速且无缝的物料流
在快速拣选区,21个拣选口确保每个生产订单所需的所有组件能够同时拣取。这使得装配线能够无缝、按时地接收定子、转子和原材料供应——没有任何延迟。
当一个订单仍在处理时,下一个订单的物料已经在其他拣选口到达。这保持了物料流的连续性,消除了空闲时间。尽管许多组件体积大、重量重,但每个订单最多可同步提供22个零件——这是经过精心设计的物流和智能流程控制的出色示例。
效率的极致
在西门子巴特诺伊施塔特工厂,全新建成的这座配备西门子硬件的最先进自动化仓库,确保了无缝集成和最高品质的技术应用。这个仓库不仅高效、具备成本优势,还面向未来,能够为工厂的核心电机生产实现准时化供应,与生产节拍高度匹配。
该设施每小时可同时处理145个容器的拣选与回收操作;与此同时,还能在同一时段内接收35个来自外部的托盘。在三班倒运行模式下,每天可实现约3100次托盘出库展示,以及超过3800个运输容器的周转。考虑到电机通常由沉重且体积庞大的部件组成(单个装载托盘往往重达一吨以上),这一处理能力可谓相当可观。
基本原则是“货物为人服务”——货到人,而非“人为货物服务”,从而将拣选错误率降低 99%,同时将生产力提高 40%。材料周转也减少了 40%。
Part 03
业务蓝图,行业先锋!
该仓库2025年7月份才刚刚落成,可以说是一个“热乎的”项目。在项目规划和实施过程中,始终使用西门子技术——从设施的数字孪生到货架搬运设备的自动化组件和电动机。全部借助西门子自身的软硬件技术和装备得以实现,确保了制造过程的最佳供应。西门子为这家创新的自动化仓库投资了约 400 万欧元,被其称之为变革性举措。它是西门子全球工厂网络中制造业务的蓝图。
“通过这个高度自动化的仓库,我们不仅强化了巴特诺伊施塔特工厂的地位,也展示了我们在数字化物流和生产领域的创新实力,”西门子巴特诺伊施塔特工厂负责人 Peter Deml 表示。“因为在这里,我们的团队用自身的产品和解决方案专长展现了无限可能。对此,我感到自豪,也为所有参与其中的同事们感到骄傲!”
新的物流设施进一步凸显了该工厂作为工业 4.0 先行者的地位,并确保其未来的竞争力。
Part 04
亲自走进西门子
巴特诺伊施塔特工厂的绝佳机会
西门子德国巴特诺伊施塔特 (Bad Neustadt)工厂是西门子集团内部的电机核心研发与制造中心。被西门子内部定位为数字化、工业自动化与 IT/OT 融合的示范工厂。多个数字化方案(例如数字孪生、CAD/CAM/CNC 流程一体化、实时数据采集、边缘计算 Edge Apps 等)在这里被实践、测试、优化,并作为全球工厂网络中可以复制的蓝本。
在AI技术应用方面,该工厂的Insights Hub Production Copilot通过整合零散数据并转化为可执行决策依据,全面革新了制造运营模式。
难能可贵的是,e-works将于2025年11月17-27日组织「十六届德国工业4.0考察团」,行程中的重要一站,将前往西门子巴特诺伊施塔特工厂,深入直观体验这家老工厂是如何利用前沿技术循序渐进的实现数字化转型的。欢迎大家报名加入e-works德国考察团,一起前往一线现场学习:
来源:数字化企业一点号