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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！
1535：21楼2018-10-17 08:33:17在工业这块，我觉得真正的数字化离大众还很远吧，目前的一些项目（当然不是那种大型企业的项目）只是将数字化作为一个噱头，只是简单的演示作用，实际意义不大。以前给一些外企制药行业做的项目，要求的是至少在行业里二十年领先，目前看来，国内占市场大多数的中小企业要实现数字化估计也得二十年以上。
说白了就是一个产品从设计开发、样机试制、规模制造、用户手里运维全生命周期都用数字化软件套件管理实施，包括虚拟仿真和实体生产。市场、技术、采购、生产、仓储物流、售后服务等所有部门涉及到产品的数据都在一个平台里统一管理和传递。另外对用户已运行的产品进行采集和大数据分析，挖掘其中的有效数据应用于增值服务或运维及后续改进等，工业3.0时代各行各业积累起来的运行数据是惊人的，这也是各巨头纷纷搞物联云系统的原因。所有一切都要借助IT技术实现，但不能本末倒置，IT技术只是服务于工业生产的技术手段，不能过分强调IT技术的重要性。目前世界唯二的两个工业巨人GE和西门子，都在软件和智能制造端发力，GE终于轰轰烈烈的倒下了，西门子却越做越好。因为GE想把自己变成真正的软件公司，西门子还是把自己定位于工业业务，软件作为关键引擎之一而非全部。
大咖专栏_杨光：19楼2018-08-23 11:18:57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。
大咖专栏_杨光：18楼2018-08-23 11:14:35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。
大咖专栏_杨光：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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