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魯爾地區可靠供水系統的背后……
威斯特伐利亞自來水廠有限公司（Westphalia Water Works GmbH）通過應用西門子的流程控制技術保障了飲用水的質和量。這些飲用水可供魯爾地區150萬人使用。借助中央流程控制系統，小型服務團隊也可以高效管理復雜的基礎設施。
魯爾河沿岸居住著約460萬人。這是德國人口最密集的地區。在18、19世紀工業發展時期，這條河是重要的航道和水源。它也因此成為了該地區的商業中心。它所在的地區也因它而得名魯爾區。一座座拔地而起的磨坊和礦廠為這個地區帶來了繁榮。但是，快速發展的經濟也為魯爾河帶來了一些負面影響：工業生產、采礦和農業生產排出的污水對魯爾河造成了嚴重的污染。作為當地居民主要水源的魯爾河岌岌可危。為保障水質，威斯特伐利亞的人們迅速采取措施，在1913年頒布了魯爾河清潔法。這也是德國最早一批環境保護法之一。
今天，Wasserwerke Westfalen有限公司仍帶著對魯爾河的責任感，履行其作為供水企業的職責。它每年向150萬居民供應約1億立方米的飲用水。“其實，我們不只是飲用水供應商，還擁有魯爾河沿岸的五座水電站，可生產可再生電力。另外，我們也為兩個母公司運營許多水塔、加壓系統和其它設施。整個網絡從南部的明斯特蘭地區延伸到魯爾地區的中部和東部，直至北部的紹爾蘭德地區，”Wasserwerke Westfalen有限公司中央運營管理部門負責人Michael Schwarze說。
中央控制室是系統的“心臟”
在實行中央管理之前，每家電廠和電力設施中的自動化系統與電腦都獨立運行。“行政管理、工程作業和所有其它要響應的工作總是要到現場處理。這需要大量時間和物力方面的巨大投入，”Wasserwerke Westfalen 有限公司儀控負責人Achim Koslowski回憶道。
如今，所有設施和站點都由中央控制室監控。這帶來了許多好處。“通過中央工程作業，我們節約了差旅時間。同時，一個僅包含四位項目工程師的小團隊就可以輕松管理大量現代化措施以及許多零部件和系統。我們可以更好地完成項目規劃與結構化，也能更簡單地為外部合作伙伴分配工作。由于我們在系統遷移前完成了許多前期準備工作，目前，解決方案非常穩定可靠。這也讓我們能夠將全部精力都集中在新項目上，”Koslowski解釋說。
換句話說：新項目的規劃變得更加簡單。同時，由于對網絡的控制更加經濟、簡單，在接下來的許多年里，魯爾地區的飲用水也將繼續保持高質量和經濟實惠。
減少編程，節約時間
這些益處解釋了為何標準化的運營理念對自來水公司如此重要。這個理念也意味著在所有層級和地點，操作都按同一種方式完成結構化并執行。而這一切的基礎則是西門子為執行自動化和流程控制任務而搭建的標準功能庫。
對Schwarze來說，這樣做的好處顯而易見：“我們需要在控制系統中呈現復雜的系統結構，而這個系統包含大量技術與操作層級。標準庫讓我們能夠利用經過測試的標準化模塊來輕松完成許多任務，省去了大量的編程工作。我們已將功能和信息都進行了很大程度的標準化。因此，流程控制在視覺與操作上都實現了統一。”
這個流程控制系統并不是西門子作為技術合作伙伴向Wasserwerke Westfalen有限公司提供的好個解決方案。在提供Simatic PCS 7之前，西門子的驅動與通信部件已經在實際運行中展現了出色的可靠性和質量。而這也是Wasserwerke Westfalen公司在其它項目中使用更多西門子部件的原因。它使用的產品包括現場設備、開關、保護系統和網絡安全解決方案等。
“為了為下一代人保障可靠的飲用水供應，我們需要持續改進設備和工作方式，” Schwarze說。“而我們已經找到了一個可以用成功的解決方案支持我們的合作伙伴，那就是西門子。”
澳大利亞多樂士已投資約1.65億澳元（約合1.27億美元）在墨爾本以北約30英里處的Merrifield建立了新工廠。該工廠是澳大利亞和新西蘭好的涂料工廠，并側重于創新工藝和高科技領域。西門子澳大利亞數字化工廠及過程工業與驅動集團的執行總經理Michael Freyny表示：“先進的自動化和數字化技術，使得多樂士能夠設計出一種可以穩定供應好質涂料的生產過程，實現了好的高效性和靈活性得以快速相應市場需求。”受益于高度的自動化和數字化，澳大利亞多樂士即便在生產小批量（單個）產品時仍然能夠保證生產效率。這意味著可根據特殊定制或市場需求生產少至100升的涂料。
仿真貼合現實
每年Merrifield工廠預計生產約7500萬升涂料，嚴格來說，在這片比三個足球場稍大的區域內設立了兩個車間：一個是用于小批量生產的混合與著色（BAT）車間，另一個是用于大批量涂料生產的車間。
由于整個生產過程已進行縱向和橫向整合，能夠實現工廠的端到端數字化，因此，生產過程將完全透明。在仿真平臺Simit上能夠進行自動化應用好試驗和虛擬調試，并能夠在實際啟動之前為操作員提供一個仿真的訓練環境。Worrell說：“借助Simit，可以實現工廠自動化調試與工廠建造同步進行，這樣，從測試到全自動化生產所需時間大大縮短了50%以上。”
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通過采用仿真和無紙化生產，多樂士Merrifield新工廠在節能方面能比預計提高25%，工廠調試時間節省了50%。
作為方案論證的一部分，過程用水系統的3D模型也被Mescada（西門子解決方案合作伙伴）整合到Comos Walkinside平臺中。該虛擬現實平臺能使用戶通過過程用水系統的虛擬模型查看工廠情況。Mescada公司的Hung Chan表示：“方案論證表明，Comos Walkinside有助于減少停機維修時間。例如，在虛擬平臺內，能給設備的單個零件（如泵）加貼標簽，標注其維修記錄或相關數據表。而在現場則可以通過筆記本電腦或平板電腦讀取這些數據。”
甚至日常維修都能在進行現場操作之前，先在虛擬平臺中進行試驗。這樣能夠防止對實體設備造成潛在破壞，并確保實際維護過程的效果。特別是災害場景（如化學品泄漏和火災等）也可以在平臺上進行仿真，以進行應急響應培訓。
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無紙化生產實現高效歸檔
澳大利亞多樂士數字化承諾的一個關鍵要素是無紙化生產，這是通過西門子SIMATIC IT eBR（電子批記錄）軟件得以實現的。這是這個解決方案好次應用在制藥以外的行業，而制藥工業則是以苛刻的質量把控而聞名。不僅將工廠的紙張消耗量削減到幾乎為零，新的文檔形式還將極大地提高生產的透明度、可追溯性和生產質量。“無紙化制造能確保所有標準和規范得以自動遵循。但對于澳大利亞多樂士而言，其實際價值在于能夠在生產過程中監控、追蹤和記錄每個步驟和各種原材料。”Freyny表示。它還將加快生產過程和批次協議生成、執行、好以及上市的進程。Worrell表示：“我們能在前端對原料進行質量好，所做出的改進能夠在很短的時間內自動應用于配方中。”
端到端數字化的應用，使整個制造過程的橫向和縱向整合成為可能。在單個產品作為一批進行生產時，其生產透明度和效率尤為重要。
提高生產效率，降低能源消耗
對于小批量生產的涂料，其整體生產速度約為之前的八倍，這得以與生產過程的高度自動化。例如，如果一個客戶訂購一款特制的藍色涂料，多樂士通過SAP收到訂單，并將其傳達至制造執行系統（MES）。制造上述色調所需的原材料包在進貨時通過MES和SIMATIC PCS 7過程控制系統進行掃描和管理。在對涂料進行進一步加工之前，將樣品發送到實驗室進行電子測試。MES從SAP接收精密試驗技術規范，并通過相同路徑返回試驗結果,然后自動混合原材料，制備出所需顏色。接著，將這些成批的涂料放在灌裝和包裝線上，然后發貨給客戶。多樂士的整個過程都在數字控制下完成。
Worrell表示：“我們在制造中具有好的靈活性，因此我們能夠以之前其它工廠所能生產最小批量的僅1/50的量，進行特制涂料的批量生產。。這意味著我們可以不用維持過多庫存即可快速地響應市場需求。我們能夠每年減免約75,000項人工干預，使我們的配方具備可重復性和高準確度。以確保在盡可能減少原材料損耗的前提下生產出好質量的涂料。這也將能源消耗率在預估水平的基礎上減少了25%。”
公司秉承合作傳統
整個工廠之所以能夠迅速投產并成功運行主要歸功于好的數字化戰略。同時，團隊成員間的密切配合同樣起到了至關重要的作用。Freyny表示：“西門子作為主要自動化供應商（MAV）和主要電氣供應商（MEV），至始至終既擔任技術供應方的角色，也是開發合作伙伴。”Worrell也說到：“我們非常重視合作伙伴關系，這是不可或缺的。”。作為該項目的西門子解決方案合作伙伴，Mescada在將其專業技術應用于IT基本架構、過程控制系統和生產制造運行管理（MOM）系統中同樣發揮著關鍵作用。具備3D建模、過程標識符（PID）和數據表的CET集團，作為過程和機械設計單位，也發揮了重要作用。Freyny總結表示：“西門子具備豐富的數字化企業經驗，有能力提供好的服務，業務覆蓋全球，再加上我們合作伙伴的解決方案，是促使該項目成功的重要因素。”
