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数字化项目正在慢慢向我们走近

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主题:【故事】数字化项目正在慢慢向我们走近
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只看楼主 只看精华 楼主 2018-07-20 16:49:53

 

工程师故事—自动化项目逐步向数字化方向转变

        工业自动化的发展正在经历一场变革,传统的工业自动化在新的IT技术的推动下,正在探索新的发展方向,而对于这个新的方向,目前西门子给出的答案是数字化。

        按照之前的理解,数字化是传统的工业自动化向着满足快速、高效、节能的生产控制系统发展的一个目标。具体实现的方式是通过数字化的软件,将原来自动化产线制造、集成、生产的实际过程变成虚拟的过程,通过虚拟调试,使得未来的产线能够以“虚拟现实”的方式呈现在人们面前。这种方式甚至可以实现整条产线、整个工厂的生产过程的模拟,大大节省了企业前期调试的成本。同时,这种方式还能模拟生产过程中可能出现的各种情况,使人们在实际产线或者设备在真正的被制造之前,就已经对设备的各种动作有了全面的测试和了解。

        但这种方式是否能够真正满足未来自动化生产的需要?是否能真正带来益处?这是否是真正可以实现的目标,这个目标什么时候可以实现?

        这里,我介绍几个小的应用实例,供大家探讨。

虚拟调试

西门子为用户设计制造一个设备Demo,该设备Demo机械部分包括传送带、机械手臂(图1)。

 

图1 设备Demo

        在整个Demo设计的过程中,采用了虚拟调试的方法。

        首先,除了机械部分的设计外,设备动作设计采用了NX  MCD软件,对整个设备的动作和工艺进行了模拟仿真,发现其中的错误可以及时改正。

        接下来,对于控制器系统的设计和调试,均采用PLC SIM Advance软件进行模拟调试(图2)。

 

图2 PLCSIM Advance 仿真程序

        此时,可以通过软件对PLC控制程序以及画面进行调试。这里的仿真软件可以代替真实的PLC硬件,可以在没有PLC硬件的情况下,随时随地的进行程序的仿真调试。

        同时,还可以将该PLC程序仿真与MCD仿真进行连接,通过PLC程序来控制MCD中设备的动作(图3)。

 

图3 PLC仿真程序与MCD仿真程序互连

        通过这样的关联,几乎可以对设备进行实际的调试了,只不过整个过程都是在软件环境下实现的,但效果跟实际的设备几乎完全一样。

        由于采用了虚拟调试的方法,在机械部件被设计出来之后,在制造的过程中,整个设备的控制程序就已经可以进行编制和调试了。而且,无论是机械部分还是程序部分,都大大减少了实际设备的错误率。根据我们同事的介绍,他们整个项目的设计过程(包括机械硬件、软件程序)大概持续了半年,但在现场进行设备零部件组装以及程序调试的时间总共花了2周左右,这其中还包括了机器手臂的调试。

 

数字化Pump App on MindSphere

现场正常工作的设备,可以通过特定数据的采集,对设备的运行状态进行评估,对可能出现的故障进行提前预判,从而避免事故的发生,防止出现更严重的损坏或者损失。

这里举个对现场的Pump进行预维护的一个应用实例(图4)。

 

图4 Digital Pump App

        通过相应的数据采集,可以对现场设备的运行状态、效率等参数进行详尽的记录和分析,而访问这些数据,则是通过Web的方式即可(图5)。

 

 

图5 现场数据分析结果

考虑到设备可能位于不同地点,甚至遍布全球,另外,考虑到数据的存储方便,这里将采集到的数据通过PLC上传至西门子MindSphere云端。


   

 

图6 PLC数据上传至云端

 

       

        而最近,西门子已经与阿里云达成协议,未来将MindSphere部署于阿里云,为广大国内用户提供基于云端的应用服务。

        通过这两个小的应用实例,大家是否已经感受到数字化的脚步在慢慢临近,是否体会到工业自动化的数字化变革所带来的变化?而这些变化将会如何引导工业自动化发展的方向,最终如何实现智能化制造?可以谈谈您的看法!

 


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侠圣

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只看楼主 只看精华 1楼 2018-07-20 17:55:23

如何能跟上数字化项目的步伐,是一个值得思考的问题。


 
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至圣

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只看楼主 只看精华 2楼 2018-07-20 18:16:27

软件平台是关键


苟日新,日日新,又日新。 知行·自动化(QQ群):238251306
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侠圣

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只看楼主 只看精华 3楼 2018-07-20 19:20:50

谢谢分享,拓宽了视野。


 
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奇侠

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只看楼主 只看精华 4楼 2018-07-20 19:49:31
阿里云,一个年2000多,PLC宽带租用每年1800,这个费用不低,物业公司直接说No。再说了客户不一定允许PLC连接外网…所以想象很美好,现实很残酷的。
 
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侠圣

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只看楼主 只看精华 5楼 2018-07-21 07:57:11

需要很大的技术支撑,社会在不断进步啊


学海无涯!
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侠圣

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只看楼主 只看精华 6楼 2018-07-21 08:35:59

期待在阿里云的运用。。


邮箱 yongquancun@126.com
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侠圣

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只看楼主 只看精华 7楼 2018-07-21 09:37:45

技术变革对技术人员带来更大的挑战


做最好的自己!活出自我!
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侠客

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只看楼主 只看精华 8楼 2018-07-21 20:58:17

看了这帖子,貌似PLCSIM仿真就是数字化了。。。


 
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游士

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只看楼主 只看精华 9楼 2018-07-22 10:03:11

需要跟上数字化的步伐


 
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只看楼主 只看精华 10楼 2018-07-22 13:19:43

很好。不断学习中。


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侠圣

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只看楼主 只看精华 11楼 2018-07-23 09:03:20

有了想法,还需要应用环境。


我回来了!
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官方工程师
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只看楼主 只看精华 楼主 12楼 2018-07-23 15:45:22

数字化的应用,其主要的理念,就是将工业生产过程中的数据进行更加有效的整理和应用。原来仅仅在PLC之间传输的数据,现在可以上传给管理中心,不仅作为生产的管理数据,还可以经过进一步的处理变成设备能耗的数据、变成设备生命周期管理的数据......其实这就是进一步发掘了数据的价值。这中间将不可避免的使用许多的IT技术,尽管目前这些技术和应用还处于初级阶段,大家对如何进行数据的分析和使用还没有完全的了解,但随着时间的推移,越来越多的应用会逐渐被大家所认识和使用,因此,IT技术在未来的工业领域的应用将越来越多。


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侠士

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只看楼主 只看精华 13楼 2018-07-27 22:37:15
以下是引用Zaxife在2018-07-20 19:49:31的发言 >4楼:阿里云,一个年2000多,PLC宽带租用每年1800,这个费用不低,物业公司直接说No。再说了客户不一定允许PLC连接外网…所以想象很美好,现实很残酷的。

我们也有这想法 PLC通过一个服务器再上传  肯定不能直接暴露给外网


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只看楼主 只看精华 14楼 2018-07-29 18:03:37

感谢分享哦!


 
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奇侠

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只看楼主 只看精华 15楼 2018-08-01 12:48:07

精密制造的方向啊好像。


学无止境
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只看楼主 只看精华 16楼 2018-08-02 16:03:31

 迈向Digital twin


 
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只看楼主 只看精华 17楼 2018-08-19 22:08:56

 需要解决数据的泄密问题才行·


 
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官方工程师
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只看楼主 只看精华 楼主 18楼 2018-08-23 11:14:35
以下是引用349568117在2018-07-21 20:58:17的发言 >8楼

看了这帖子,貌似PLCSIM仿真就是数字化了。。。

还真得解释一下这个问题,PLC SIM只是其中的一个环节,就是解决了PLC程序的虚拟调试,而关于产品设计、产线仿真、工厂仿真等等需求,还是需要更多的软件来实现的。


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只看楼主 只看精华 楼主 19楼 2018-08-23 11:18:57
以下是引用平常客在2018-08-19 22:08:56的发言 >17楼

 需要解决数据的泄密问题才行·

数据上传云平台是需要考虑这个问题,这也是为什么西门子云平台迟迟没有落地的原因:要考虑用户的数据安全的问题。这会通过一系列措施来实现,比如技术手段、法律手段等等,未来会逐步解决。


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