西門子：助力用戶應對轉型挑戰

本刊記者/曹銀平

西門子：助力用戶應對轉型挑戰

本刊記者/曹銀平

西門子（中國）有限公司數字化工廠集團工廠自動化TIA HMI團隊主管 廖妍

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

打造數字化企業軟件套件

西門子作為自動化軟件領域的領軍企業，其全面的軟件產品線覆蓋了從產品設計、生產規劃、生產工程和生產實施直至服務的整個工業價值鏈。其產品生命周期管理（PLM）軟件，可以在完全虛擬化的環境中開發和優化新產品，并涉及產品構思、設計與制造，服務和退市處理等全部應用，能幫助用戶高效且經濟地管理一個產品的生命周期；西門子的MES系統則主要幫助企業提升制造現場的管理水平，優化工藝流程，改善產品質量，實現精益生產，降低能源損耗，減少庫存，降低成本，以及給管理人員及領導層提供決策支持，以便對市場變化快速準確地作出反應；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時間并降低成本。

據了解，杭州G20晚會的舞臺控制系統，使用了SIMATIC WinCC、S7-1500控制器及SINAMIC G120等西門子全集成自動化產品解決方案。西門子（中國）有限公司數字化工廠集團工廠自動化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，制造企業里研發、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用及管理帶來不便。

據廖妍介紹，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，融合產品生命周期管理軟件（PLM）、制造執行系統（MES）與全集成自動化（TIA），針對離散行業的數字化企業軟件套件解決方案，將研發、制造、運維三部分協同連接起來，讓部門間實現高效互通。

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品的上市時間，提高產線的生產效率，還需具備開放、虛擬、智能、互聯互通的特點。對此，廖妍表示，西門子一直在積極布局：（1）通過虛擬仿真技術減少產品設計時長，幫助用戶實現產品盡快上市；（2）利用虛擬調試技術來減少現場調試時間；（3）利用工業以太網通信技術靈活地在工廠的各個層級傳遞數據，助力用戶實現工廠數據透明化；（4）采用統一的軟硬件平臺，實行標準化管理，從而使用戶降低工程成本；（5）利用智能診斷和遠程技術，大幅提高生產力，減少停機時間和運行維護成本；（6）利用安全技術，保障人員、設備和環境的安全；（7）啟用信息安全技術，最大程度降低工廠或網絡被攻擊的風險；（8）基于大數據和云技術，有效進行預防性維護與生產線優化。

此外，她舉例說：“SIMATICWinCC及其智能選件可對工廠特定的‘設備單元’，如設備組、工廠工段或生產線，計算出相應的績效指標（KPI），如OEE（全局設備效率）。基于這些指標進行各類生產相關性分析，從而更為精準地凸顯各種生產關系，如質量原材料的關聯性、質量與設備狀態的關聯性等。依托這些績效指標對各種優化潛能進行推斷，從而幫助企業提升生產效率。”

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之上，還提供了云服務、虛擬仿真、團隊協作、智能互聯以及能源套件等全新功能。

產品推薦

TIA博途V14

TIA博途V14作為西門子數字化企業軟件套件的一部分，融入了越來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，可以仿真整個自動化系統，包括控制器和HMI等，并可以基于虛擬模型對整線系統進行虛擬調試，可顯著減少現場調試時間，并節約調試成本。

· 開放式系統

利用TIA博途，可使用軟件生成器來高效創建項目，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

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，并實現從軟件到項目的標準化管理。通過全新TIA博途云連接器(TIA Portal Cloud Connector)，可實現從私有云端遠程訪問系統設備的功能。

· “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；集成的系統診斷功能，可自動生成系統診斷信息，方便快速、直觀地進行設備和工廠診斷；使用TIA博途“Openness”（軟件連接器），將第三方軟件（如Matlab/SIMULINK）的數據自動轉化為項目程序，使項目開發更加快捷。

使用TIA博途進行一體化工程

· 單一平臺能勝任所有自動化任務

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

· 團隊協作

使用TIA博途“多用戶”（Multiuser）功能，可實現多人同時訪問、并行開發同一個項目。而通過基于系統的同步機制，實現項目的自動同步，從而輕易整合本地與服務器的項目。將大大降低協調成本，加速項目的開發進度。

使用TIA博途實現數據透明化運維

· 信息管理

通過一致的生產數據存儲，可顯著提高透明化，便于進行快速決策。使用SIMATIC Information Server或在現場使用移動設備，即可針對特定的目標分組來準備相應的數據。該系統支持WinCC/WebUX以及WebNavigator等功能，實現遠程訪問和控制。

· 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，實現與能源管理系統（Energy Manager PRO）的無縫連接，可隨時掌控能源成本，簡便、高效地進行能源數據記錄，提高數據的透明化，參照ISO 50001的標準要求實現節能。

· 診斷管理

使用標準化的“ProDiag”功能，可高效分析過程錯誤減少生產停機時間。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化系統的診斷信息，快速定位問題，提高提高設備與生產的運行效率。

· 開放式通信

通過開放性通信機制，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通信協議，可將生產數據傳送到其它制造商的系統。使用“Industrial Data-Bridge”，還可通過標準接口，實現跨系統的雙向通信，而無需任何編程。