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TIA HMI團隊主管 廖妍

智能制造時(shí)代，市場(chǎng)競爭日趨激烈，客戶(hù)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客戶(hù)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)，才能夠應對不斷增長(cháng)的成本壓力。西門(mén)子針對用戶(hù)需求推出數字化企業(yè)軟件套件解決方案，助力用戶(hù)解決中國制造企業(yè)在轉型升級過(guò)程中面臨的諸多挑戰，如提高效率、提高工廠(chǎng)的靈活性，縮短新產(chǎn)品上市的時(shí)間及提高產(chǎn)品質(zhì)量等。

打造數字化企業(yè)軟件套件

西門(mén)子作為自動(dòng)化軟件領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)，其全面的軟件產(chǎn)品線(xiàn)覆蓋了從產(chǎn)品設計、生產(chǎn)規劃、生產(chǎn)工程和生產(chǎn)實(shí)施直至服務(wù)的整個(gè)工業(yè)價(jià)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(kāi)發(fā)和優(yōu)化新產(chǎn)品，并涉及產(chǎn)品構思、設計與制造，服務(wù)和退市處理等全部應用，能幫助用戶(hù)高效且經(jīng)濟地管理一個(gè)產(chǎn)品的生命周期；西門(mén)子的MES系統則主要幫助企業(yè)提升制造現場(chǎng)的管理水平，優(yōu)化工藝流程，改善產(chǎn)品質(zhì)量，實(shí)現精益生產(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)導層提供決策支持，以便對市場(chǎng)變化快速準確地作出反應；而全集成自動(dòng)化（TIA）軟件主要是通過(guò)所有自動(dòng)化組件的高效互操作，最大限度縮短工程組態(tài)時(shí)間并降低成本。

據了解，杭州G20晚會(huì )的舞臺控制系統，使用了SIMATIC WinCC、S7-1500控制器及SINAMIC G120等西門(mén)子全集成自動(dòng)化產(chǎn)品解決方案。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TIA HMI 團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(dòng)化平臺、全數字化的工作流程、全透明的運行維護，保證了舞臺控制效果的穩定性與靈活性。

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

據廖妍介紹，針對用戶(hù)綜合管理的不便，西門(mén)子推出以集成化合作平臺Teamcenter為基礎，融合產(chǎn)品生命周期管理軟件（PLM）、制造執行系統（MES）與全集成自動(dòng)化（TIA），針對離散行業(yè)的數字化企業(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(lái)，讓部門(mén)間實(shí)現高效互通。

針對用戶(hù)需求積極布局

智能制造背景下，用戶(hù)的需求在不斷變化。自動(dòng)化軟件需要助力客戶(hù)縮短產(chǎn)品的上市時(shí)間，提高產(chǎn)線(xiàn)的生產(chǎn)效率，還需具備開(kāi)放、虛擬、智能、互聯(lián)互通的特點(diǎn)。對此，廖妍表示，西門(mén)子一直在積極布局：（1）通過(guò)虛擬仿真技術(shù)減少產(chǎn)品設計時(shí)長(cháng)，幫助用戶(hù)實(shí)現產(chǎn)品盡快上市；（2）利用虛擬調試技術(shù)來(lái)減少現場(chǎng)調試時(shí)間；（3）利用工業(yè)以太網(wǎng)通信技術(shù)靈活地在工廠(chǎng)的各個(gè)層級傳遞數據，助力用戶(hù)實(shí)現工廠(chǎng)數據透明化；（4）采用統一的軟硬件平臺，實(shí)行標準化管理，從而使用戶(hù)降低工程成本；（5）利用智能診斷和遠程技術(shù)，大幅提高生產(chǎn)力，減少停機時(shí)間和運行維護成本；（6）利用安全技術(shù)，保障人員、設備和環(huán)境的安全；（7）啟用信息安全技術(shù)，最大程度降低工廠(chǎng)或網(wǎng)絡(luò )被攻擊的風(fēng)險；（8）基于大數據和云技術(shù)，有效進(jìn)行預防性維護與生產(chǎn)線(xiàn)優(yōu)化。

此外，她舉例說(shuō)：“SIMATIC　WinCC及其智能選件可對工廠(chǎng)特定的‘設備單元’，如設備組、工廠(chǎng)工段或生產(chǎn)線(xiàn)，計算出相應的績(jì)效指標（KPI），如OEE（全局設備效率）?；谶@些指標進(jìn)行各類(lèi)生產(chǎn)相關(guān)性分析，從而更為精準地凸顯各種生產(chǎn)關(guān)系，如質(zhì)量原材料的關(guān)聯(lián)性、質(zhì)量與設備狀態(tài)的關(guān)聯(lián)性等。依托這些績(jì)效指標對各種優(yōu)化潛能進(jìn)行推斷，從而幫助企業(yè)提升生產(chǎn)效率?！?/p>

最后，廖研補充道，西門(mén)子推出的全新TIA博途V14版本，在全集成特色的基礎之上，還提供了云服務(wù)、虛擬仿真、團隊協(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(mén)子數字化企業(yè)軟件套件的一部分，融入了越來(lái)越多的數字化制造元素：

基于TIA 博途的數字化工作流

靈活的仿真功能

使用TIA博途高級仿真器（PLCSIM Advanced）-控制器的數字化雙胞胎，可以仿真整個(gè)自動(dòng)化系統，包括控制器和HMI等，并可以基于虛擬模型對整線(xiàn)系統進(jìn)行虛擬調試，可顯著(zhù)減少現場(chǎng)調試時(shí)間，并節約調試成本。

開(kāi)放式系統

利用TIA博途，可使用軟件生成器來(lái)高效創(chuàng )建項目，減少冗余工作流的數量。使用 Teamcenter，還可統一管理項目的不同版本，包括規劃、工程和設計等。

云服務(wù)

將TIA博途安裝于私有云中，工程師站無(wú)需安裝任何軟件，可顯著(zhù)提高項目啟動(dòng)的靈活性，并實(shí)現從軟件到項目的標準化管理。通過(guò)全新 TIA 博途云連接器 (TIA Portal Cloud Connector) ，可實(shí)現從私有云端遠程訪(fǎng)問(wèn)系統設備的功能。

使用TIA博途進(jìn)行一體化工程

單一平臺能勝任所有自動(dòng)化任務(wù)

通過(guò)TIA博途，可集成自動(dòng)化項目中的所有重要任務(wù)。無(wú)論是控制器、HMI、驅動(dòng)、分布式I/O ，以及運動(dòng)控制系統和配電系統，還是安全控制系統中的所需設備。通過(guò)分享統一的數據庫，一體化的工程組態(tài)與程序編輯環(huán)境，TIA博途可大大節約項目周期，提高工程效率，加速產(chǎn)品的上市時(shí)間。

團隊協(xié)作

使用TIA博途“多用戶(hù)”（Multiuser）功能，可實(shí)現多人同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)、并行開(kāi)發(fā)同一個(gè)項目。而通過(guò)基于系統的同步機制，實(shí)現項目的自動(dòng)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)調成本，加速項目的開(kāi)發(fā)進(jìn)度。

“自動(dòng)生成”取代“手動(dòng)編程”

通過(guò)“SiVarc”，可自動(dòng)生成HMI可視化項目，高效、便捷；集成的系統診斷功能，可自動(dòng)生成系統診斷信息，方便快速、直觀(guān)地進(jìn)行設備和工廠(chǎng)診斷；使用TIA博途“Openness”（軟件連接器），將第三方軟件（如Matlab/SIMULINK）的數據自動(dòng)轉化為項目程序，使項目開(kāi)發(fā)更加快捷。

使用TIA博途實(shí)現數據透明化運維

信息管理

通過(guò)一致的生產(chǎn)數據存儲，可顯著(zhù)提高透明化，便于進(jìn)行快速決策。使用 SIMATIC Information Server 或在現場(chǎng)使用移動(dòng)設備，即可針對特定的目標分組來(lái)準備相應的數據。該系統支持 WinCC/WebUX 以及 WebNavigator等功能，實(shí)現遠程訪(fǎng)問(wèn)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(dòng)生成能管項目程序，實(shí)現與能源管理系統（Energy Manager PRO）的無(wú)縫連接，可隨時(shí)掌控能源成本，簡(jiǎn)便、高效地進(jìn)行能源數據記錄，提高數據的透明化，參照ISO 50001 的標準要求實(shí)現節能。

診斷管理

使用標準化的“ProDiag”功能，可高效分析過(guò)程錯誤減少生產(chǎn)停機時(shí)間。使用集成的系統診斷功能，可快速識別涵蓋所有系統部件的自動(dòng)化系統的診斷信息，快速定位問(wèn)題，提高提高設備與生產(chǎn)的運行效率。

開(kāi)放式通信

通過(guò)開(kāi)放性通信機制，連接控制層和 IT 層，易于集成上位 MES / ERP的解決方案。采用標準化的 OPC UA 通信協(xié)議，可將生產(chǎn)數據傳送到其它制造商的系統。使用“IndustrialData-Bridge”，還可通過(guò)標準接口，實(shí)現跨系統的雙向通信，而無(wú)需任何編程。

摘自《自動(dòng)化博覽》2016年11月刊