2005年，許正忠在江蘇崑山投建的第一座齒輪工廠正式投產運營。2020年，大同齒輪啟動了二期智能化新工廠的建設。
和大多數企業主不同的是，許正忠當時每天在辦公室除了關心具體業務，更多是思考工廠未來長期、可持續的發展問題。
許正忠說，「我們當時在建廠時，考慮更多的不是如何滿足當下需求，而是如何滿足未來長遠的需求。」
這樣的經營理念，說起來容易，做起來卻並不簡單，尤其是在大家普遍都在追求利益最大化的商業世界裡，如何兼顧長期投入，就成了所有企業不得不面對的一個頗具挑戰的選擇題。
不過，對於將工廠綠化面積做到了15%以上的許正忠來說，這道選擇題並不難做。
於是，當2020年大同齒輪投建新工廠時，不僅引入了西門子PLC等產品來提升工廠自動化、數字化水平，還引入了碳足跡可信精算與追溯解決方案SiGREEN。
大同齒輪也成了西門子第一家用上SiGREEN的供應商。
西門子的零碳先鋒計劃
在商業世界裡，數字化、低碳化正在成為兩個衡量企業競爭力的重要指標，尤其是在全球逐漸進入第四次工業革命時，這兩項指標的權重變得越來越重要。
作為全球數字化領域的領軍者，西門子顯然察覺到了這樣的變化，在不斷加強軟體技術投入、加大數字化技術研發力度的同時，也更加關注低碳化的產業需求和趨勢。
2021年6月，西門子面向全球發布了DEGREE戰略框架，明確了公司在環境、社會和治理（ESG）方面的六大重點領域，這其中，去碳化就赫然在列。
去碳化不像一項新產品、新技術的研發那樣，可以集中人力、財力進行技術攻關，去碳化是一個事關人類生存、需要長期堅持執行的計劃。
正因如此，我國在2020年9月明確提出了2030年「碳達峰」與2060年「碳中和」的雙碳目標。
針對去碳化，西門子也提出了自身的減碳目標——2030年實現自身運營碳中和，供應鏈碳排放減少20%，力爭2050年實現供應鏈碳中和。
西門子的低碳決心在其全球第一座原生數字化工廠——西門子數控（南京）有限公司新工廠中得到了很好的體現。這座工廠在2022年6月正式投入運營。
我們是在2023年9月跟隨西門子「零碳先鋒兩周年」一行，一起探訪的這座原生數字化工廠。
什麼是原生數字化工廠？
西門子（中國）有限公司執行副總裁、西門子大中華區數字化工業集團總經理王海濱介紹稱，「SNC新工廠在工廠規劃、建設、投產的第一天，就在工業軟體的虛擬環境裡進行了設計、仿真、驗證等，這在我們建設工廠的實踐中是一個前所未有的新做法，也是其被稱作原生數字化工廠的原因。」
正是通過這樣的數字孿生技術，SNC新工廠在仿真環境的設備設計、產線設計過程中發現了諸多設計缺陷，這些設計缺陷在設計環節經過反覆修改、驗證，從而在工廠動工前就完成了設計驗證，避免了工廠開建後的調整和更改。
西門子數控（南京）有限公司總經理周郁榮對此進一步解釋稱，「在開始建工廠前，我們已經在虛擬世界裡模擬了若干遍，這樣在真實世界裡就能更好地一開始就做對，『一開始就做對』是精益生產的要求，也是最高效的。」
西門子SNC工廠建成後，已經陸續接待了超過4000人次的訪問量，其中最吸引參觀者的正是這一工廠是如何將軟硬體結合起來的。
「從一開始的流程規劃和概念設計，到精細的產線、甚至每一個工位的設計，以及工廠基建，我們完全是用西門子自身軟硬體技術來實現的，來工廠參觀的客戶對這些都很感興趣。」
除此以外，在這座原生數字化工廠中，西門子如何實現的低碳化，是這些訪問者關心的另一個話題。
我們注意到，針對低碳化，西門子在這座工廠中引入了至少三個關鍵設計：
第一，引入可再生能源。
SNC工廠引入了太陽能作為工廠能源，如今，光伏發電為工廠提供了10%的用電量，預計二期建設完成後，光伏發電將能夠提供20%的工廠用電量。
第二，引入SiGREEN碳足跡可信精算與追溯解決方案。
西門子通過在軟體中設置設置監控電錶，電錶通過與SiGREEN系統實時連接，將資訊傳送到資料庫中，並通過ECX實時監測整個工廠的用電情況。
通過上機圖我能夠看到整個工廠各個車間中每個設備的用電量，從而幫助西門子低碳化轉型提供決策依據。
第三，引入Smart ECX智慧能碳管理平台。
Smart ECX智慧能碳管理平台可以實時監控組織碳排放，組織碳排放監測更多是從節能降碳的角度來指導工廠有效地進行能源效率提升，直接和間接降低碳排放。
通過這些關鍵技術的引入，以及一系列軟硬體和系統層面的優化，西門子這座新工廠投產後，生產效率提升了20%，柔性生產能力提升了30%，產品上市時間縮短了20%，實現了每年減碳3300噸。
供應鏈減碳難，供應鏈難減碳
對於大型跨國企業，減碳不僅要自身減碳，還要兼顧被寫進GHG Protocol範圍三碳排放量統計中的供應鏈減碳。
然而，供應鏈減碳是所有企業面臨的一大行業難題。
為什麼供應鏈減碳這麼難？
首先是為供應鏈制定減碳目標「難」。
西門子供應鏈亞太區可持續發展經理吉海嬌指出，西門子在中國有7000 供應商，放眼全球更是有16萬家供應商，這種情況下，為供應商設定目標是非常困難的。
其次是這樣的目標下沉到供應鏈「難」。
西門子中國供應鏈成本價值工程團隊負責人兼供應鏈物料釆購經理王曉文以西門子2030年供應鏈統一降碳20%的目標為例分析稱：
「將20%的減碳目標下沉到供應鏈，如果一刀切，每個原材料都降30%，原材料占成本10%和原材料占成本90%，兩者降碳的能力是不一樣的，90%的降碳能力強於占10%的原材料，這就需要通過碳透明來建立不同維度的目標。」
一邊是像西門子這樣的企業在供應鏈上遇到的「減碳難」問題，另一邊，供應鏈廠商也在因「難減碳」而焦急。
作為西門子電機齒輪這一關鍵零部件供應商，同時也是西門子南京第一大機加工件材料供應商，大同齒輪同樣遇到了「難減碳」的問題。
大同齒輪總經理許正忠在接觸客戶時發現，「現在很多客戶，尤其歐洲客戶幾乎每一家都想供應商減碳，我們以前就想做減碳，但是不知道具體怎麼做，直到引入了西門子的低碳方案。」
許正忠提到的「西門子的低碳方案」，正是SiGREEN碳足跡可信精算與追溯解決方案。
2020年，大同齒輪二期智能化新工廠正式投建，這座新工廠不僅數字化程度更高，也引入了SiGREEN系統。
SiGREEN為大同齒輪帶來的一個最直接的好處是，可以實時掌握工廠中設備的實時碳排放量，讓整個工廠的碳排放變得透明。
通過工廠中各設備透明的碳排放統計，許正忠發現，整個工廠中耗電量最大的其實是不直接參與生產的冷氣，而在廠房中裝冷氣後來也被證實為並不是最優解。
「因為冷氣沒辦法將熱氣送出，這造成冷氣實際上沒有起到製冷作用，後來我們除了在精密加工車間裝有冷氣外，其它車間通過節能風扇 地下新風系統進行製冷，同樣能起到很好的製冷效果。」
同樣是通過SiGREEN系統，許正忠發現空壓機是另一個碳排放大戶，通過對空壓機工作節拍的調節和優化，進一步降低了工廠碳排放總量。
正是在導入SiGREEN系統後，設備碳排放的透明化和數據化，讓大同齒輪找到了工廠中的碳排放大戶，加快了導入改進方案推動工廠低碳化的決策速度。
對於許正忠而言，身為大同齒輪的經營者和管理者，在看到這些數字並藉助這些數據做出了更明確的決策後，也讓他有了繼續投入的信心。
為可口可樂「創收」4個億
坐落於浙江杭州的太古可口可樂，是另一家在低碳化上走得比較快的工廠。
2022年4月22日，浙江太古可口可樂與大唐電力浙江分公司達成合作，太古可口可樂從大唐電力購入5000萬千萬時綠電，由此，太古可口可樂實現了100%綠電，正式進入到了「低碳工廠」時代。
實際上，除了購入綠電，太古可口可樂也在通過數字化技術來節能減碳，例如，引入西門子製造資訊系統MIS。
在太古可口可樂的裝瓶工廠中，一條產線上包含吹瓶、罐裝、旋蓋、貼標、包裝、碼垛六大工序，如今，這樣一條產線全力運轉僅需配備6名工人。
這背後的關鍵正是MIS系統。
太古可口可樂是在2021年引入的西門子MIS系統，從前期的數據採集點位的部署，工廠專網的搭建，到工廠人員培訓、設備推廣應用，兩年時間裡，太古可口可樂杭州工廠通過數字化升級，實現了39條生產線效率提升了4.15%。
4.15%的效率提升意味著什麼？
太古可口可樂（中國）有限公司技術總監駱超告訴我們，如果我們迅速將這樣的數字化經驗複製到100條產線，4.15%的效率提升意味著我們可以減少4條價值1億元的產線。
令駱超記憶深刻的另一個點是：
在導入MIS系統之前，集團想要縱覽30家工廠的數據，由於當時的數據是手工填寫並匯總的，一般都是每個月第三周的周三才能拿到上個月的所有能耗數據。
這時，分析這個數字只能作為未來工廠改進的參考，無法對當下產生什麼實際價值。
導入MIS系統後，某座工廠某條生產線上生產一瓶500毫升的可樂需要多少度電，現在1個小時就可以給出一個能耗數據。
「這個能耗數據的走勢如果是一條直線，則說明產線非常穩定，如果出現了跳變，那就可以通過找到跳動部分背後的原因，短周期內迅速解決，避免整條產線停工維護，這對工廠生產產生的價值是巨大的。」
也是在引入西門子MIS系統後，讓太古可口可口能夠更精準地分析工廠中的用電大戶——高壓機。
在太古可口可樂工廠中，如今有同時在用四個品牌的高壓機，四個品牌的高壓機單位產汽量的耗能之間的差距高達30%，也就是說產生一個標立方汽，四個品牌的高壓機用電量並不相同。
太古可口可樂工廠中配備了數百台高壓機，高壓機能耗占工廠總能耗的15%，這自然是一個節能減碳時必須要考慮的問題。
駱超告訴我們，「通過現在呈現出的數據進行橫向對比，未來我們做工廠改造或引入新設備時，直接選用能耗最好的高壓機，就能進一步節能減碳。」
實際上，通過MIS 1.0系統的集中部署，在過去兩年裡，太古可口可樂全系統能耗降低了8%，平均每年節能5000萬度電。
與此同時，隨著MIS 2.0系統的升級，進一步擴展了能源管理，設備狀態維護、在線質量等功能，駱超稱，「未來我們還有更多機會，進一步提升能效，並將生產過程中的碳排放量減下來。」
複製原生數字化工廠
如果說每個時代都有一個驅動引擎的話，當下這個時代，就有兩個驅動引擎：
一曰數字化，二曰低碳化。
無論是追求企業業務升級，還是降本增效，這兩大引擎在每個企業中又有相輔相成的功效，這兩點在西門子的原生數字化工廠中也得到了集中體現。
在參觀西門子SNC工廠時，我們看到了整個工廠在虛擬世界裡的數字孿生，看到了這座工程在規劃設計時的數字樣貌，也看到了一塊電路板的貼裝、生產、質檢全流程。
身在在其中時，感觸最深的是數字化程度已經如此之高，整個工廠已經看不到什麼工人，更多工程師是在辦公室或生產車間之外，進行著數字化排產、管控。
也是從這座工廠中，西門子生產出了第一台碳中和電機。
有了這座原生數字化工廠的建設經驗，王海濱稱，今後西門子在全球其他地方再建新工廠，一定會按照SNC工廠的建設經驗和方法論去複製。
參觀過西門子SNC工廠的駱超也指出，「我們未來分別在崑山、河南、廣州新建的3座工廠，也會借鑑西門子建模的方式來進行工廠設計和優化。」
原生數字化工廠正在成為當下時代的潮流，接下來，數字化、低碳化也將重塑新一代企業的核心競爭力。
下一個十年，零碳工廠將成為企業生存根本，也將成為未來商業世界裡最重要的一個齒輪。
