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西門子（中國）有限公司數(shù)字化工廠集團(tuán)工廠自動化TIA HMI團(tuán)隊主管 廖妍

智能制造時代，市場競爭日趨激烈，客戶不僅需要新的、高質(zhì)量的產(chǎn)品，而且要求以更快的速度交付根據(jù)客戶要求而定制的產(chǎn)品，此外還必須不斷提高生產(chǎn)力水平。只有那些能以更少的能源和資源完成產(chǎn)品生產(chǎn)的企業(yè)，才能夠應(yīng)對不斷增長的成本壓力。西門子針對用戶需求推出數(shù)字化企業(yè)軟件套件解決方案，助力用戶解決中國制造企業(yè)在轉(zhuǎn)型升級過程中面臨的諸多挑戰(zhàn)，如提高效率、提高工廠的靈活性，縮短新產(chǎn)品上市的時間及提高產(chǎn)品質(zhì)量等。

打造數(shù)字化企業(yè)軟件套件

西門子作為自動化軟件領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)，其全面的軟件產(chǎn)品線覆蓋了從產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)規(guī)劃、生產(chǎn)工程和生產(chǎn)實施直至服務(wù)的整個工業(yè)價值鏈。其產(chǎn)品生命周期管理（PLM）軟件，可以在完全虛擬化的環(huán)境中開發(fā)和優(yōu)化新產(chǎn)品，并涉及產(chǎn)品構(gòu)思、設(shè)計與制造，服務(wù)和退市處理等全部應(yīng)用，能幫助用戶高效且經(jīng)濟(jì)地管理一個產(chǎn)品的生命周期；西門子的MES系統(tǒng)則主要幫助企業(yè)提升制造現(xiàn)場的管理水平，優(yōu)化工藝流程，改善產(chǎn)品質(zhì)量，實現(xiàn)精益生產(chǎn)，降低能源損耗，減少庫存，降低成本，以及給管理人員及領(lǐng)導(dǎo)層提供決策支持，以便對市場變化快速準(zhǔn)確地作出反應(yīng)；而全集成自動化（TIA）軟件主要是通過所有自動化組件的高效互操作，最大限度縮短工程組態(tài)時間并降低成本。

據(jù)了解，杭州G20晚會的舞臺控制系統(tǒng)，使用了SIMATIC WinCC、S7-1500控制器及SINAMIC G120等西門子全集成自動化產(chǎn)品解決方案。西門子（中國）有限公司數(shù)字化工廠集團(tuán)工廠自動化TIA HMI 團(tuán)隊主管廖妍告訴記者，這主要基于TIA博途軟件平臺完成，它全集成的自動化平臺、全數(shù)字化的工作流程、全透明的運行維護(hù)，保證了舞臺控制效果的穩(wěn)定性與靈活性。

當(dāng)前，制造企業(yè)里研發(fā)、制造及運維三大核心部門，通常每一個部門都有自己的軟件工具，但這三個部分從某種程度上是割裂的，從而為用戶的綜合應(yīng)用及管理帶來不便。

據(jù)廖妍介紹，針對用戶綜合管理的不便，西門子推出以集成化合作平臺Teamcenter為基礎(chǔ)，融合產(chǎn)品生命周期管理軟件（PLM）、制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）與全集成自動化（TIA），針對離散行業(yè)的數(shù)字化企業(yè)軟件套件解決方案，將研發(fā)、制造、運維三部分協(xié)同連接起來，讓部門間實現(xiàn)高效互通。

針對用戶需求積極布局

智能制造背景下，用戶的需求在不斷變化。自動化軟件需要助力客戶縮短產(chǎn)品的上市時間，提高產(chǎn)線的生產(chǎn)效率，還需具備開放、虛擬、智能、互聯(lián)互通的特點。對此，廖妍表示，西門子一直在積極布局：（1）通過虛擬仿真技術(shù)減少產(chǎn)品設(shè)計時長，幫助用戶實現(xiàn)產(chǎn)品盡快上市；（2）利用虛擬調(diào)試技術(shù)來減少現(xiàn)場調(diào)試時間；（3）利用工業(yè)以太網(wǎng)通信技術(shù)靈活地在工廠的各個層級傳遞數(shù)據(jù)，助力用戶實現(xiàn)工廠數(shù)據(jù)透明化；（4）采用統(tǒng)一的軟硬件平臺，實行標(biāo)準(zhǔn)化管理，從而使用戶降低工程成本；（5）利用智能診斷和遠(yuǎn)程技術(shù)，大幅提高生產(chǎn)力，減少停機(jī)時間和運行維護(hù)成本；（6）利用安全技術(shù)，保障人員、設(shè)備和環(huán)境的安全；（7）啟用信息安全技術(shù)，最大程度降低工廠或網(wǎng)絡(luò)被攻擊的風(fēng)險；（8）基于大數(shù)據(jù)和云技術(shù)，有效進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)與生產(chǎn)線優(yōu)化。

此外，她舉例說：“SIMATIC　WinCC及其智能選件可對工廠特定的‘設(shè)備單元’，如設(shè)備組、工廠工段或生產(chǎn)線，計算出相應(yīng)的績效指標(biāo)（KPI），如OEE（全局設(shè)備效率）。基于這些指標(biāo)進(jìn)行各類生產(chǎn)相關(guān)性分析，從而更為精準(zhǔn)地凸顯各種生產(chǎn)關(guān)系，如質(zhì)量原材料的關(guān)聯(lián)性、質(zhì)量與設(shè)備狀態(tài)的關(guān)聯(lián)性等。依托這些績效指標(biāo)對各種優(yōu)化潛能進(jìn)行推斷，從而幫助企業(yè)提升生產(chǎn)效率。”

最后，廖研補充道，西門子推出的全新TIA博途V14版本，在全集成特色的基礎(chǔ)之上，還提供了云服務(wù)、虛擬仿真、團(tuán)隊協(xié)作、智能互聯(lián)以及能源套件等全新功能。

產(chǎn)品推薦

TIA博途V14

TIA博途V14作為西門子數(shù)字化企業(yè)軟件套件的一部分，融入了越來越多的數(shù)字化制造元素：

基于TIA 博途的數(shù)字化工作流

靈活的仿真功能

使用TIA博途高級仿真器（PLCSIM Advanced）-控制器的數(shù)字化雙胞胎，可以仿真整個自動化系統(tǒng)，包括控制器和HMI等，并可以基于虛擬模型對整線系統(tǒng)進(jìn)行虛擬調(diào)試，可顯著減少現(xiàn)場調(diào)試時間，并節(jié)約調(diào)試成本。

開放式系統(tǒng)

利用TIA博途，可使用軟件生成器來高效創(chuàng)建項目，減少冗余工作流的數(shù)量。使用 Teamcenter，還可統(tǒng)一管理項目的不同版本，包括規(guī)劃、工程和設(shè)計等。

云服務(wù)

將TIA博途安裝于私有云中，工程師站無需安裝任何軟件，可顯著提高項目啟動的靈活性，并實現(xiàn)從軟件到項目的標(biāo)準(zhǔn)化管理。通過全新 TIA 博途云連接器 (TIA Portal Cloud Connector) ，可實現(xiàn)從私有云端遠(yuǎn)程訪問系統(tǒng)設(shè)備的功能。

使用TIA博途進(jìn)行一體化工程

單一平臺能勝任所有自動化任務(wù)

通過TIA博途，可集成自動化項目中的所有重要任務(wù)。無論是控制器、HMI、驅(qū)動、分布式I/O ，以及運動控制系統(tǒng)和配電系統(tǒng)，還是安全控制系統(tǒng)中的所需設(shè)備。通過分享統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，一體化的工程組態(tài)與程序編輯環(huán)境，TIA博途可大大節(jié)約項目周期，提高工程效率，加速產(chǎn)品的上市時間。

團(tuán)隊協(xié)作

使用TIA博途“多用戶”（Multiuser）功能，可實現(xiàn)多人同時訪問、并行開發(fā)同一個項目。而通過基于系統(tǒng)的同步機(jī)制，實現(xiàn)項目的自動同步，從而輕易整合本地與服務(wù)器的項目。將大大降低協(xié)調(diào)成本，加速項目的開發(fā)進(jìn)度。

“自動生成”取代“手動編程”

通過“SiVarc”，可自動生成HMI可視化項目，高效、便捷；集成的系統(tǒng)診斷功能，可自動生成系統(tǒng)診斷信息，方便快速、直觀地進(jìn)行設(shè)備和工廠診斷；使用TIA博途“Openness”（軟件連接器），將第三方軟件（如Matlab/SIMULINK）的數(shù)據(jù)自動轉(zhuǎn)化為項目程序，使項目開發(fā)更加快捷。

使用TIA博途實現(xiàn)數(shù)據(jù)透明化運維

信息管理

通過一致的生產(chǎn)數(shù)據(jù)存儲，可顯著提高透明化，便于進(jìn)行快速決策。使用 SIMATIC Information Server 或在現(xiàn)場使用移動設(shè)備，即可針對特定的目標(biāo)分組來準(zhǔn)備相應(yīng)的數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)支持 WinCC/WebUX 以及 WebNavigator等功能，實現(xiàn)遠(yuǎn)程訪問和控制。

能源管理

TIA博途中集成的能源管理套件（SIMATIC Energy Suite），將自動生成能管項目程序，實現(xiàn)與能源管理系統(tǒng)（Energy Manager PRO）的無縫連接，可隨時掌控能源成本，簡便、高效地進(jìn)行能源數(shù)據(jù)記錄，提高數(shù)據(jù)的透明化，參照ISO 50001 的標(biāo)準(zhǔn)要求實現(xiàn)節(jié)能。

診斷管理

使用標(biāo)準(zhǔn)化的“ProDiag”功能，可高效分析過程錯誤減少生產(chǎn)停機(jī)時間。使用集成的系統(tǒng)診斷功能，可快速識別涵蓋所有系統(tǒng)部件的自動化系統(tǒng)的診斷信息，快速定位問題，提高提高設(shè)備與生產(chǎn)的運行效率。

開放式通信

通過開放性通信機(jī)制，連接控制層和 IT 層，易于集成上位 MES / ERP的解決方案。采用標(biāo)準(zhǔn)化的 OPC UA 通信協(xié)議，可將生產(chǎn)數(shù)據(jù)傳送到其它制造商的系統(tǒng)。使用“IndustrialData-Bridge”，還可通過標(biāo)準(zhǔn)接口，實現(xiàn)跨系統(tǒng)的雙向通信，而無需任何編程。

摘自《自動化博覽》2016年11月刊