為應對“工業(yè)4.0”愿景和“中國制造2025”國家戰略規劃的挑戰，西門(mén)子正大力推進(jìn)數字化企業(yè)發(fā)展。而若想走向數字化企業(yè)，需要走好這四步：應用數字化企業(yè)軟件套件、部署工業(yè)通迅網(wǎng)絡(luò )、確保在工業(yè)環(huán)境下工廠(chǎng)與網(wǎng)絡(luò )的安全和系統的完整性，以及面向特定業(yè)務(wù)的工業(yè)服務(wù)。其中，工業(yè)通訊是至關(guān)重要的基礎。

在2015年8月19日召開(kāi)的“西門(mén)子PROFINET峰會(huì )”中，西門(mén)子(中國)有限公司執行副總裁、數字化工廠(chǎng)集團總經(jīng)理王海濱講到：“數字化企業(yè)必須基于一體化的網(wǎng)絡(luò )，使工廠(chǎng)實(shí)現數據互通，提供源源不斷的信息流，其中的核心就是需要完備的通訊網(wǎng)絡(luò )，而更靈活、更高效、更高性能的PROFINET完美地契合這一需求?！?/p>

從PROFIBUS到PROFINET

多年以來(lái)，PROFIBUS已成為一種應用廣泛的先進(jìn)設備現場(chǎng)總線(xiàn)，PROFIBUS采用串行總線(xiàn)技術(shù)，并于20世紀80年代首次推出了分布式結構，大幅推動(dòng)了自動(dòng)化領(lǐng)域的變革。20世紀90年代，以太網(wǎng)已遍布IT領(lǐng)域，并逐漸在工業(yè)領(lǐng)域得到了應用。如今，我們很難想象生產(chǎn)系統中不使用這兩種系統。

PROFINET作為PROFIBUS的延伸與升級，集PROFIBUS和以太網(wǎng)兩種優(yōu)勢于一身，實(shí)現了PROFIBUS豐富的工業(yè)應用技術(shù)與以太網(wǎng)的開(kāi)放性和靈活性的完美集成，成為了全球領(lǐng)先的基于工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的工業(yè)現場(chǎng)總線(xiàn)標準。

不可否認的是， 截止到目前，PROFIBUS在全球及中國工業(yè)市場(chǎng)中依然有著(zhù)相當高的占有率， 據PI 數據統計，PROFIBUS目前在全球的安裝節點(diǎn)高達5000萬(wàn)。那么，對于那些正在應用PROFIBUS總線(xiàn)技術(shù)的用戶(hù)來(lái)講，西門(mén)子如何在保護他們既有投資的情況下，實(shí)現從PROFIBUS向PROFINET的轉換成為了他們關(guān)心的問(wèn)題。

事實(shí)上， 對于這個(gè)問(wèn)題， 西門(mén)子早有考慮。從技術(shù)上實(shí)現PROFIBUS到PROFINET的轉換并不復雜。通過(guò)IE/PBLink，可快速將當前的各個(gè)工廠(chǎng)車(chē)間連接到PROFINET。這樣，就可順利地將PROFIBUS上的各種現場(chǎng)設備輕松集成到新的PROFINET工程中。對此，客戶(hù)既可以選擇全廠(chǎng)一次性轉換，也可以分階段逐步轉換。

對于如何更好地保護用戶(hù)的既有投資，西門(mén)子（中國）有限公司數字化工廠(chǎng)集團工廠(chǎng)自動(dòng)化部總經(jīng)理衛岳歌給出了進(jìn)一步的闡述：“我們暫且將工業(yè)用戶(hù)分為兩大類(lèi)——過(guò)程行業(yè)用戶(hù)及機器設備制造商。以過(guò)程行業(yè)用戶(hù)為例，如果用戶(hù)需要將現有系統升級到PROFINET系統，西門(mén)子并不會(huì )讓他拋棄所有在用的系統，我們可以提供很多網(wǎng)關(guān)以及技術(shù)、解決方案，把這兩種基于不同總線(xiàn)的系統融合在一起，實(shí)現新舊系統并存的狀態(tài)。比如我們推出的TIA博途工程軟件平臺，在這個(gè)平臺中，可同時(shí)實(shí)現對Simatic S7-300系列控制器和全新的Simatic S7-1500系列控制器的操作，從這個(gè)角度來(lái)講，我們極大地保護了用戶(hù)對現有系統的投資。那么，對于機器設備制造商而言，產(chǎn)品的更新?lián)Q代周期要短于過(guò)程行業(yè)用戶(hù)，所以基本上，在一個(gè)生命周期結束后，他們都會(huì )積極地尋求和應用一些市場(chǎng)上的新技術(shù)，但是他們也會(huì )擔心在轉換的過(guò)程中是不是存在軟件移植等問(wèn)題，關(guān)于這些問(wèn)題，西門(mén)子都可以提供完備的技術(shù)支持和服務(wù)?！?/p>

PROFINET，實(shí)現數字化企業(yè)的關(guān)鍵

全球化為企業(yè)的快速成長(cháng)提供了一個(gè)絕佳的新機遇。但機遇往往與挑戰并存：要在激烈的全球市場(chǎng)競爭中始終處于不敗之地，不僅需要確保產(chǎn)品生產(chǎn)的高質(zhì)量，同時(shí)還需要實(shí)現生產(chǎn)高效性以及工廠(chǎng)的高可用性。與此同時(shí)，高靈活性、高產(chǎn)能與高效率也是判斷一家企業(yè)是否成功的重要因素。PROFINET，正是優(yōu)化這些因素并引領(lǐng)成功的關(guān)鍵所在。

眾所周知，與傳統工廠(chǎng)相比，數字化工廠(chǎng)的數據傳輸量更大。而PROFINET可將傳輸能力從以往以KB/s為計算單位的傳輸提升到高達100MB/s，大幅提升了傳輸速度。

與此同時(shí)，PROFINET網(wǎng)絡(luò )更加靈活，支持多種拓撲結構，可以允許多種技術(shù)協(xié)議同時(shí)進(jìn)行，還具有實(shí)時(shí)的無(wú)線(xiàn)通訊能力。這也就是說(shuō)，借助一條統一的PROFINET電纜傳輸介質(zhì)，既能完成所有的控制任務(wù)，還能實(shí)現數據跨越現場(chǎng)層、控制層和管理層的傳輸，將工廠(chǎng)各個(gè)部分聯(lián)系為統一整體，真正做到一網(wǎng)到底，管控一體化。

此外，PROFINET的抗電磁干擾能力也很突出。在工業(yè)生產(chǎn)中，PROFINET的抖動(dòng)精度只有不到1us，令數據的傳輸更加穩定，且時(shí)鐘頻率極為精準，增強了生產(chǎn)確定性。

PROFINET自帶的診斷功能亦非常強大，可以幫助用戶(hù)快速找尋到設備故障點(diǎn)，最大限度減少停機時(shí)間。

事實(shí)上，PROFINET強大的自診斷功能得益于系統的開(kāi)放性，而開(kāi)放性使其當之無(wú)愧地成為了實(shí)現數字化工廠(chǎng)的關(guān)鍵。因為PROFINET兼容性好，幾乎可以做到即插即用，它不僅讓工廠(chǎng)設備互聯(lián)變得十分便利，還可以與外接設備相連、與因特網(wǎng)互通，工廠(chǎng)管理者、操作人員可以通過(guò)電腦IE瀏覽器，甚至手機、iPad等移動(dòng)設備進(jìn)行控制。網(wǎng)絡(luò )的開(kāi)放性還帶來(lái)PROFINET優(yōu)越于其他總線(xiàn)的強大的系統診斷能力，可以覆蓋每一個(gè)通道，這為工廠(chǎng)連續生產(chǎn)打下堅實(shí)基礎，而這些功能則將在未來(lái)的數字化企業(yè)建設中發(fā)揮更大的作用。

西門(mén)子(中國)有限公司執行副總裁、數字化工廠(chǎng)集團總經(jīng)理 王海濱

PROFINET，打造數字化工廠(chǎng)樣板

數字化工廠(chǎng)是采集工廠(chǎng)的現場(chǎng)數據與底層執行機構的信息為控制層所用，繼而為企業(yè)管理層提供決策參考。由此可見(jiàn)，數字化工廠(chǎng)重現了數據的價(jià)值，卻也對數據傳輸提出了新的要求。而西門(mén)子基于PROFINET打造的數字化工廠(chǎng)樣板，無(wú)疑為客戶(hù)提供了可以參考的范本。

先以西門(mén)子自身的成都數字化工廠(chǎng)為例。面向未來(lái)的西門(mén)子數字化工廠(chǎng)平臺是一個(gè)高度集成的自動(dòng)化、信息化整體解決方案。平臺頂層是PLM與ERP信息化系統的貫通，提供主數據、工藝路線(xiàn)、設計數據、物料清單、生產(chǎn)訂單；第二和第三層實(shí)現MES系統和監控操作層DCS信息數據的串聯(lián)與交互，從而有效地實(shí)現從產(chǎn)品設計到生產(chǎn)的自動(dòng)化和智能化；第四和第五層使用了TIA系統，將工廠(chǎng)自動(dòng)化底層的控制層和現場(chǎng)層的各種控制單元和設備統一管理起來(lái)。從西門(mén)子數字化工廠(chǎng)平臺架構中可以看到，PROFINET是整個(gè)工廠(chǎng)傳輸大數據和高精度控制的基礎，極大提升了工業(yè)制造的智能化和高效化，同時(shí)也提升了生產(chǎn)的安全性。

除了西門(mén)子自身成都工廠(chǎng)的實(shí)踐以外，已經(jīng)陸續有客戶(hù)嘗到了PROFINET的“甜頭”。軟控股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)軟控股份）就是其中之一。

軟控股份是一家全球領(lǐng)先的輪胎裝備制造商。自2014年開(kāi)始意識到數字化制造的重要性。西門(mén)子作為軟控的戰略合作伙伴，提供最新電氣化、自動(dòng)化及數字化產(chǎn)品以支持其數字化業(yè)務(wù)的改造。

軟控研究院院長(cháng)張斌認為，軟控股份需要找到具有共同價(jià)值觀(guān)的戰略合作伙伴，西門(mén)子就是其中非常重要的一個(gè)。數字化工廠(chǎng)必須基于一體化的網(wǎng)絡(luò )，使工廠(chǎng)實(shí)現互聯(lián)互通，提供源源不斷的信息流。

在這方面，西門(mén)子PROFINET是軟控選擇的最優(yōu)解決方案。

張斌這樣描述基于PROFINET的未來(lái)工廠(chǎng)的場(chǎng)景：以PROFINET為樞紐，基于企業(yè)生產(chǎn)管理平臺的核心控制，數據的處理能力將得到盡情釋放，設備供應商完全可以對橡膠制造工廠(chǎng)進(jìn)行遠程監控和預警；基于大數據，根據數據波動(dòng)，設備具備自診斷功能，總是在將壞未壞之時(shí)發(fā)現問(wèn)題，將其上報給服務(wù)方，工程技術(shù)人員可在遠程完成維修；設備在生產(chǎn)過(guò)程中，能夠進(jìn)行生產(chǎn)的自糾正，通過(guò)自適應算法進(jìn)行調整，提高生產(chǎn)的穩定性。

借助統一的PROFINET介質(zhì)，不僅可以幫助客戶(hù)提高生產(chǎn)水平，而且可以完成企業(yè)的精益化管理。與此同時(shí)，軟控股份也在籌劃建設自己的數據中心。未來(lái)，通過(guò)PROFINET，企業(yè)的生產(chǎn)管理平臺將實(shí)現統一的電子數據管理和信息集成，并與PLM、MES、ERP等系統對接，實(shí)現全制造環(huán)節的互聯(lián)互通，在生產(chǎn)與企業(yè)管理層面全面實(shí)現數字化。

如今，PROFINET在全球安裝的節點(diǎn)設備已近1000萬(wàn)。從2014年9月起，PROFINET被正式批準為中國國家推薦性技術(shù)標準，這對其未來(lái)在中國市場(chǎng)的推廣將起到極大的促進(jìn)作用。王海濱表示：“PROFINET可以適用于過(guò)程自動(dòng)化、工廠(chǎng)自動(dòng)化以及運動(dòng)控制，目前中國市場(chǎng)中，PI-China的會(huì )員已達140家，未來(lái)還有很大的成長(cháng)空間，我們堅信，西門(mén)子打造的以PROFINET為基礎的數字化企業(yè)平臺將幫助更多的中國企業(yè)智慧連接工業(yè)4.0時(shí)代，實(shí)現數字化的夢(mèng)想?！?/p>

摘自《自動(dòng)化博覽》2015年9月刊