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西門子（中國）有限公司數字化工業集團副總裁兼過程自動化事業部總經理姚峻

在世界各處的西門子公司辦公地都寫著這樣一句話：“I won't sell the future for a short-termprofit.”（絕不為短期利益而犧牲未來）。這句話的提出者，正是西門子公司的創始人維爾納·馮·西門子（Werner VonSiemens）先生。他將經營的每個決策都著眼于公司未來的發展，而不會因為回報周期長而放棄對新領域的征服。這些最初設定的原則，陪伴著西門子走過了絕大多數企業沒能走過的漫長歲月，成為全球電氣化、自動化、數字化領域的行業巨頭。

事實上，這種著眼于未來的眼光不僅體現在西門子對公司未來業務的發展考量中，更體現在其多年來引領技術發展潮流，持續開發面向未來的技術產品中。

一脈相承的創新

2019年4月，西門子在漢諾威工業博覽會上，推出過程行業首個完全基于Web的控制系統SIMATIC PCS neo，樹立了過程自動化領域的新標準。面對這個極具顛覆性的控制系統，西門子（中國）有限公司數字化工業集團副總裁兼過程自動化事業部總經理姚峻博士表示：“這是一款面向未來的DCS，但其實仔細研究西門子控制系統的發展脈絡，你會發現，它的誕生與西門子經典的SIMATIC PCS 7一脈相承。”

1997年，西門子推出SIMATIC PCS7，這是西門子公司在TELEPERM系列集散系統和S5，S7系列可編程控制器的基礎上，結合當時先進的電子制造技術、網絡通訊技術、圖形及圖像處理技術、現場總線技術、計算機技術和先進自動化控制理論，面向所有過程控制應用場合的先進過程控制系統。在這之后的20多年里，西門子的PCS7一路迭代更新，從最初的V3.0升級到現在的V9.0，始終緊貼技術發展和市場需求，目前在中國市場已擁有超過5000臺套的應用。在姚峻的眼中，PCS 7其實并不僅僅是一個簡單的DCS。“我認為PCS7早已經超過了DCS的范疇。在全集成的概念下，我們為它嵌入了很多不同的功能。比如從V7.1開始，PCS7在標準化方面做了很大提升，其中高級過程庫APL庫可以幫助客戶完成標準化的工程；我們在V8.0、V9.0中也陸續推出了模塊化集成的理念。例如，CMT、EMT，符合ISA S88標準，將標準化又提升了一個水平。同時，PCS 7可與COMOS軟件集成，將工程設計與工程實施有效結合，實現了工廠全生命周期的一體化設計與一體化運維。通過數字化雙胞胎，客戶能提前仿真模擬工廠的運行狀態，最大程度避免錯誤的發生和昂貴的返工。”這些都是PCS 7在這些年中的創新，同時也為今天SIMATIC PCSneo的誕生打下了數字化的基礎。

時間來到了2019年，智能制造成為了整個行業發展的方向，而數字化被認為是實現智能制造的基礎。站在數字化時代的節點去思考工業的未來是什么樣子？姚峻表示可以從現有技術的發展窺見一斑。“互聯網技術已經成為社會經濟轉型的新引擎，由此也帶來了很多新的業務模式。那么，工業界在產品研發上如何借力互聯網技術帶來的變革？過程控制系統如何為過程工業面臨的數字化轉型、全球競爭等挑戰提供解決之道？面對在互聯網生活方式下成長起來的未來工程師，如何讓他們能夠快速融入和使用控制系統？”這些正是西門子研發SIMATIC PCSneo的思路。

開啟DCS編程組態新時代

10年前，這樣的操作可能難以想象：一位在夏威夷海岸的工程師和一位在原始森林中的工程師，他們僅僅依靠手機或iPad就可以協同進行DCS編程組態。而今天，SIMATIC PCS neo告訴全世界，這在過程行業是可以實現的。基于Web的編程組態是SIMATIC PCS neo的一個飛躍式的創新。通過集中的面向對象數據管理，這種基于Web的創新可確保所有參與者始終可以直接訪問一致、可靠的信息，這將支持用戶在工程和運營領域開展基于網絡的全球合作，從而大大提高用戶做出正確決策的速度和準確度。

基于清晰的職責和授權管理，該系統可以支持任意數量的用戶基于網絡并行開展工作。這意味著，通過安全的Internet連接，項目的每個成員可以同時拿著任意終端以網頁訪問的形式進入編程組態的平臺，而無需安裝本地應用。用戶只需要一個賬號和密碼，以及授信證書，就可以在平臺上進行編程組態并發布。所有項目組成員使用的是統一的數據庫，每個用戶可以使用獨立的會話完成各自的工作。完成各自的工作后，用戶可以安全地將他們的工作成果共享給其他人，而SIMATIC PCS neo可以自動保持項目的一致性。

與此同時，直觀便捷的圖形用戶界面也是此次SIMATIC PCSneo帶給業內的一大驚喜。據悉，SIMATIC PCS neo的操作屏幕分為菜單區、導航和工作區，直觀而方便。用戶只需點擊幾下鼠標，即可訪問每一個應用子程序。通過SIMATIC PCS neo的軟件平臺，用戶可以方便、隨時地在工程組態、監視與控制視圖之間切換。無縫銜接地面向對象數據模型幫助企業在整個工廠生命周期內提高生產的效率和質量。

姚峻強調：“SIMATIC PCS neo完全擺脫了原來的編程組態的形態，將編程組態變成了更加簡單和大眾化的事情，提高了工程人員的參與度，開啟了DCS編程組態的新時代。”

開放式架構為模塊化提供更多可能

在不斷變化的市場中，過程行業用戶迫切需要提高生產效率，降低生產過程的復雜性，朝著更短的上市時間、個性化的產品和更小的批量方向改進，而這些趨勢對生產靈活性的要求也越來越高。傳統的流程工藝設備無法滿足這些要求，為了提高企業的競爭能力，節約資源，實現需求為導向的生產，模塊化成為了過程工業企業未來的技術演進方向之一。

姚峻對此深表認同：“過程行業自動化一定會朝向模塊化發展。建設一個工廠需要采購很多模塊，用戶可以根據自己的需求自由選擇。核心的問題在于如何將這些模塊連接起來，實現底層數據的互聯互通，這是走向模塊化無法回避的問題。每家企業都追求自己的專用方法，沒有標準就無法達成預期目標。只有各方都達成有約束力的標準，才能實現從工程設計到自動化操作流暢的模塊化。”

對此，西門子早有布局，不僅在多年前就參與了NAMUR開放式架構的相關工作，同時，在此次推出的SIMATIC PCS neo中也更加強調了這一點。姚峻告訴記者：“SIMATIC PCS neo開放而靈活的架構集成了模塊化工程組態，通過即插即用操作就可支持各種模塊類型包（支持開放的 MTP標準）。基于最大化的可擴展性，從小型工藝模塊到超大型工廠都可采用該軟件系統的控制技術。工程組態代碼具有極高的復用性，可根據不同的工廠規模靈活擴展與調整。”

用發展的眼光應對信息安全新挑戰

隨著IT與OT不斷融合，如何滿足并維持過程控制系統的所有安全要求成為了過程企業面臨的一大挑戰。姚峻表示，信息安全是在推行OT和IT融合過程中，工業系統無法回避的問題。西門子過去在信息安全領域做了非常多的嘗試，并積累了豐富的經驗。針對工業信息安全需求，西門子提出了一套非常完整的“縱深防御”理念。SIMATIC PCS neo完全遵循“縱深防御”理念，同時還融入了Web安全的各種策略（例如引入SSL、數字證書驗證等技術）。此外，SIMATIC PCS neo的軟件開發生命周期遵循安全編碼原則，完全符合IACS安全標準，并已經獲得了基于IEC 62443-3-3標準的T üV證書。“所有這些，都代表SIMATIC PCS neo在誕生之初就充分考慮了安全的問題，達到了當前安全領域的極高標準。”他強調，“對于網絡技術的迭代速度非常快，所以，我們一定要用發展的眼光看問題。任何將來可能出現的基于網絡的安全技術，都可以方便地嵌入SIMATIC PCS neo的系統中，這也是為什么說SIMATIC PCSneo是一套面向未來的系統。”

PCS neo還是PCS 7？這不是個問題

西門子SIMATIC PCS neo的問世，將為過程企業的數字化帶來更多可能，而基于網絡的技術也必將成為過程行業發展的趨勢。那么，它是否會在未來一段時間內替代PCS7？面對這樣的疑問，姚峻表示：“SIMATIC PCS neo作為西門子的創新型DCS，與PCS7共享硬件平臺。在很長一段時間內，我們依然會持續對PCS 7產品進行研發和升級，保護已有客戶的投資和行業積累。同時，我們也將不斷地對SIMATIC PCS neo進行完善和革新，應用各種新技術，滿足并引導市場各種不同的新需求。我們愿意為市場，為客戶提供更多的選擇。”

據悉，在SIMATIC PCS neo設計之初，西門子充分考慮了對客戶的資產保護。因此，SIMATICPCS neo和PCS7采用了相同的硬件平臺和應用架構。如果客戶有一天需要將PCS 7升級到SIMATICPCSneo，就變得非常簡單。不僅不需要做硬件替換，同時也可將原本軟件制定的功能、數據庫等全部轉移到SIMATIC PCSneo中。

網絡技術的發展在過去短短5年間讓我們的日常生活和工作方式發生了翻天覆地的變化。同樣，我們有充分的理由相信，工業網絡技術也一定會為工業領域帶來巨變。SIMATIC PCS neo是目前過程控制行業首個完全基于Web的控制系統，系統組態、監控、維護等所有操作，均可以通過網頁接入的方式完成。“我相信隨著網絡技術的不斷發展和在工業領域的不斷推進，會有更多的系統加入進來。互聯網改變了我們的生活和工作，工業互聯網技術也一定會改變工業領域的現狀，催生出更符合客戶需求的應用場景、新的業務模式、新的業務機會和新的合作模式。SIMATIC PCS neo基于數字化的設計理念，采用各種創新技術，讓客戶部署和接入更簡單、使用更方便、擴展更靈活、系統更安全，讓客戶的產品上市時間更短、企業運營更高效靈活、更有競爭力，這就是SIMATIC PCS neo帶給用戶的核心價值。”姚峻說道。

摘自《自動化博覽》2019年7月刊