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南宁西门子一级代理商
产品时间:2021-04-21
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自动化技术现在已经深入到我们日常的生活中,软件技术由何偿不是呢?许多的科技设备都需要依托的软件来运行,我们工程师们几乎整天都在对着软件进行操作,而我们对于这些工业软件又了解多少,是否100%的发挥了工业软件的效用了呢?在工业自动化领域打拼多年的工程师们,往往习惯了一成不变的“硬件式”思考,借用一句俗语“跳出盒子的指南写在盒子之外”,那么对工业软件的分析也许有助于我们跳出已有的硬件“盒子”,工业软件的魅力在于她可以为自动化工程师们打开异彩纷呈的世界。

交通灯、行李输送带、暖通系统、信件分拣系统、钻探设备......自动化无处不在,在过去数十年内席卷着工业领域。微型控制器现在可以藏身于任何设备中发挥控制功能,而超脱于整个生产系统的复杂度和节点数的限制。作为和工业自动化并行的操作环境和产品本身,机械、系统、产品的更新换代,这一系列相关流程都已经被数字化控制,也就是通过各种工业软件被掌控着。

随着控制系统复杂度的持续增强,化的手段逐步转变成对于工业软件的革新和优化。工业软件就像自动化这个大机器里面的智慧大脑,它不仅能够带来工艺上的改进,技术上的改变,生产中的高度透明化、可视化,还可带来众多管理和观念上的改变。

工业软件带来的革新远不仅此。企业都把资金视作自己的血液,怎样使“血液”在企业中循环得更加顺畅呢?如果企业的电气主管可以预测设备多长时间以后会出现故障,就可以减少停机时间;如果研发主管可以预测新一代产品有哪些缺陷,就可以避免召回所引起的损失;如果客服主管可以准确地知道用户是谁以及他的购买习惯,就可以提供更优质的服务——这一切,都离不开工业软件的支持与分析,她将带来的是商业模式的转变。

推动中高端制造的引擎

过去的工厂是根据研发出来的产品设计方案来决定生产流程,并按序生产,一旦产品发生变化,工厂里的一切都需要改变。有了虚拟制造软件的模块化设计,便一举改善了这种情况。工程师们只需要随时调出设计图,修改或虚拟某一个工艺段,就可以在不影响其他工艺段的情况下完成改变,甚至可以不花一分钱虚拟出整个生产流程,并看到其中可能存在的问题。这一切在上个世纪还是看似不可思议的事情,而现在已然发生了。

具体来说, CAD计算机辅助设计系统提供产品数据,用于在带有 CAM程序的 CNC设备中进行加工。这些产品的数字化模型在 CAE中可以进行预先验证,免去了制造实物机模的昂贵费用。包含这些虚拟设备的工厂可以在计算机中进行整体建模,完成操作的完整模拟。这些还仅仅是工业软件带来了一部分转变。软件现在已经是整个流程的驱动因素,从最初创意的产生,到概念的延伸,再到测试和验证,最后到排产和制造。

同时另外一种转变也在悄然发生,在过去的 15年内,大规模的系列化生产逐步被大规模的个性化生产所取代。每个人都希望得到为自己量身定制的产品,比如定制有自己花纹的咖啡杯,定制显示自己偏好的汽车,定制有独特形状的袖扣,越来越多的产品正在走入全民个性定制时代,产品的属性越来越优雅。因此控制这些生产设备的工业软件就需要具备解决这些复杂个性化需求的能力。

无论工程师们如何理解工业软件的内涵,将她分为嵌入式软件和非嵌入式软件也好,还是划分成平台型软件和非平台型软件也好,工业软件就是我们日常接触的梯形图、HMI、CAD/CAE/CAM、PLM、MES等等。毋庸置疑的是,工业软件已成为工业部门的重要基础设施,是支撑信息化的重要手段,它已经成为产品功能一部分,很难将一个硬件产品和与之相对应的工业软件相剥离。

总之,在全球化工业环境中,工业软件起着日益重要的作用。可以说,工业软件是实现管理和控制的核心,往往是管理思想、工艺要求、生产模式和技术诀窍的载体和固化,企业的软性建设与管理变革必须联动发展,工业软件就是管理和创新举措落地的平台,工业软件应用的目标是在系统集成的基础上实现秀的系统创新。

购买一套产品的初始投资虽然看似惊人,但却往往大大低于产品在整个生命周期内的总成本,这是工业自动化界的真理之一。对于看得见摸不着的工业软件来说,更是如此。但是真正意识到这点的人不多,人们往往高估了工业软件的投入,而低估了工业软件的效用。

改变自动化的商业模式

软件技术的飞速发展导致了一个全新商业模型的产生。往往产品的复杂性导致了产品装配过程的复杂性,这是影响产品制造周期最主要的因素。来自航空航天领域的工程师提到:“产品装配在整个制造过程中,占据了重要的地位。据我们统计,产品的装配费用占整个生产成本的30%-50%,乃至更高,因此以提高质量和效率、降低成本为目标,对产品装配工艺进行改进和再规划,是增强我们企业竞争力的重要环节。传统装配工艺缺乏事前的虚拟手段,装配工艺的可行性很大程度取决于工艺人员的个人经验,很多装配工艺问题只有在生产现场才能被发现,这导致了生产现场的工程更改工作量巨大、生产周期长、生产成本高。”因此,虚拟模型现在正在变得越来越重要,乃至成为了决胜性因素。整体解决方案的供应商们必须有能力提供具备整个产品生命周期管理能力的软件,以及在这些软件的支持下运行的系统、元件和产品。

除了产品生命周期之外,工厂生命周期管理也不得不列入考虑之列。工厂生命周期管理把设备的一生,即设备的整个寿命周期(从研究、设计、制造、选型、购置、安装调试、使用、维修直到改造、报废)作为管理对象,加强全过程中各环节之间的横向协调,以达到设备的投资效益。工厂生命周期管理与产品生命周期的区别在于一个工厂模型从逻辑,物理和技术三方面基本的工厂数据着重点的不同。

通过在工厂生命周期(设计、工程、安装调试、运行、维护、升级)的全过程中,适时有效地将过程设计与控制系统中相应功能的执行之间进行*的结合,这种一体化工程可以至少节约20%的成本。体会过工厂生命周期管理优势的一家制药企业的骨干工程师介绍说:“这一商业模式的改变带来了四个方面的改进空间:

*,项目时间大大缩短。目前,我们认为在功能澄清与调试之间完成系统编程组态需要花四个月的时间;以后,这个时间大概只需要两周。较理想的状况是,我们只需花一些时间在编译上,事实上可能只要几个小时。

第二,确认将会更容易。在不同系统之间,一个经过确认的界面进行数据传输时不会产生错误。我只需确保数据输入是正确的。

第三,系统文档的更新。目前,调试结束时很难有与工厂实际情况相符合的标准化系统文档。在20年的生命周期之后,一家工厂的系统文档一般将与其实际情况毫无联系。对于制药业来说,这些生命周期因素极其重要,该方面有很大的改进空间。

第四,这样的系统提供了机会,使我们成为学习型组织。一旦我们使用系统,为配液池创建了相应功能,就可以重复使用。尽管随时需要进行相应的修改,但至少我们不用从头来过。总而言之,这些优点比起在软件部分节约20%的工程成本更为关键。”

聚焦国内,中国用户对于工业软件拥有自己独特的需求和不同的商业模式。比如现在新兴的物联网概念。物联网是工程师们目前听到最多的一个词汇,大家都在探索怎么样把物联网概念变成现实,技术能够落地。物联网技术的发展也将推动工业软件的演进。目前工业软件处于协同应用的发展阶段,在这个阶段,业务流程将被进行连通和优化。到了下一个“工业云”的发展阶段,那时工业软件不再是单一的软件,而是集成多种软件,并提供“软件+服务”的整体解决方案,到那时,掌握“云层”的厂商才能最终胜出。

物联网技术的推动也将使得工厂内的数据变得越来越庞杂,因此要求软件必须支持足够复杂的计算和分析。专家们估算了工厂内部数字化信息的增长量级,大约五年以10倍的速度前进。因此虽然我们的存储能力和计算速度在以摩尔定律的形式前进着,但是仍旧不能满足数据量爆发式增长的需求,对软件和设备智能化的需求随之产生。

数字化是一个漫长的演进过程,已经渗透到企业的各个方面,包括产品、流程、服务、规章等,一切都被软件和网络所承载。所有的产品,从机床到手机,从火车票到汽车照明系统,都向着更加智能的方向发展。同时随着智能化和联网设备量的几何级增长,管理如此庞大的控制对象成为智能软件的又一个挑战。

身先士卒融入新技术

国家对于节能减排和操作安全方面的重视,也对软件的移动性和交互能力提出了新的概念。互联网领域正在朝
着SoLoMo的方向发展,移动互联网是当前炙手可热的重点领域,不少商用软件应运而生。工业软件的移动性
也将是不可避免的发展趋势。

比如,将汽车进行联网构成的车联网,能够使得汽车具备通讯能力,避免事故的产生和交通拥堵。还不仅仅如此,车载的分析软件能够自动识别路面情况,根据上坡下坡和周遭情况自动换挡,据分析可以节省最多 30%的油量。许多服务提供商、厂商、研究机构和政府组织正在大规模推动这些技术的应用。虽然大家都看到了未来的发展前景,但是现状的改变还有待时日。港口、机场、车站都已经使用了各式软件,然而这些软件之间却缺乏了交互和联网能力,使得信息孤岛的情况不可避免。这些系统之间的数据没有形成标准格式,也很少存在软件之间的信息共享。

对于商业软件的移动性能力,加拿大 RIM公司面向众多用户提供的黑莓企业应用服务器方案、苹果公司推出的“MobileMe”服务,使用户所做的一切都会自动地更新至 iMac、iPod、iPhone等由苹果公司生产的各式终端界面,以及微软公司推出的“ LiveMesh”等,都已被成功的应用。在工业自动化领域,现场的操作人员对于移动应用较为期待,这将发生生产、操作、工作方式等的革命性转变。在工业型的企业,由于现场层的工作模式和管理层有很大区别。职能部门的工作人员可以利用计算机中的各种分析软件辅助日常工作的进行,还能借助搜索能力和沟通软件解决遇到的问题。而操作员们则因为不能整天端坐在计算机旁完成日常的工作,企业内网也与外部网络进行了某种隔离,现场遇到的突发情况,更多的是通过以往经验进行处理。如果现场的操作人员能够在巡检等移动性的工作过程中,利用工业信息化或者移动性的工业软件所提供的各种能力以及服务,帮助完成现场的制造任务,将会带来生产线上质的转变。

从先前的模仿探索到与国外*企业合资,再到创立自主品牌,最后到并购海外企业和技术,毫无疑问,中国的制造业如今正在加足马力突破高端。2012年依旧是中国企业的转型之年。国际金融危机使得外需减少,以外销为主的企业正在开拓国内市场,向内销外销市场并举的方式转型。更多的企业将从生产附加值低的产品与服务向生产附加值高的产品与服务转型,或者跳出单纯的制造环节,为客户提供制造加服务的整合解决方案。无论怎样转型,企业都会利用现代信息技术实现精细管理、降低成本、提高效率、减低转型风险。作为助力企业转型的重要工具,工业软件技术在2012年的发展非常值得关注。

在绿色制造当中,工业软件还起到了工业智慧的作用,普遍认为中国处于工业化的中后阶段,制造业面临节能减排和环境双重压力,现在企业已经认识到管理节能的重要性。要使得企业在节能方面能够有更大的促进,需要能源管理系统作为支撑。能源管理系统是一个管控体系,采用自动化与信息化的集中管理模式,对企业能源系统的生产,输配和消耗各个环节实行扁平化的动态监控和数字化管理。这个系统应该具备在多种条件下进行资源优化调度的能力,实现整体效益最大化,通过协同控制实现复合的均衡。同时,它要为设备供需进行精细化的能耗分析、能耗管理,以及评价,只有这样才能建立一种高效、及时、准确的客观分析,提高能源效率。

在2012年,Web 2.0在工业领域的应用也是需要关注的重点。Facebook、Twitter等互联网“明星”可谓无人不知无人不晓。有人说是Web2.0时代成就了这些“明星”。如今,Web 2.0已开始应用于工业软件,尤其是在PLM等软件中。PLM 2.0的核心在于通过互联网实现*的协同,不仅是企业或者部门之间的业务协同,而是把终端用户纳入进来,建立一个更加广义的协同环境。

而我们当前所处的“后ERP时代”,也增强了工业软件的基础属性。尤其是全球遭遇国际金融危机之后,供应链管理的地位进一步提升。因为在后ERP时代,企业需要重新确定调整发展方向和业务模式,IT建设更应该注重帮助企业建立完整的价值链,IT架构会逐渐演变为以SOA技术为架构核心,ERP、MES、SCM等企业业务管理系统成为基础性数据的拥有者。

最大的竞争对手是自己

如果将工业软件投影在软件产品线较为齐全的西门子公司,那么工业软件就是STEP7、Simatic PCS7、WinCC、COMOS、B.Data、Simatic IT、Tea mcenter、NX、Tecnomatix......

西门子的最近一系列举措都在推动工业软件大踏步的向前发展。未来的策略非常明确,工业软件必须足够开放和标准化。西门子的各个软件之间形成了信息共享的通道,整个平台可以被用于各种应用。比如拥有西门子PCS7系统和COMOS软件解决方案的有效结合,工厂业主在实现可靠、安全的过程控制的基础上,更能实现工程设计和运营领域的连锁,工作流更高效,生产力更高,质量更好。

在不远的将来,各个协作部门之间将通过工业软件进行更有效的协同,工业软件还能协调设计单位的各方数据沟通,工程实施方与设计单位的沟通。为了能够在更广泛的领域内推广工业软件的使用,标准化是必不可少的一个过程。这些标准除了标准化组织的推动之外,企业的力量也不容小觑。的企业做标准,西门子在这方面付出了极大的努力。

因为西门子意识到,只有将出色的产品、方案和软件设立为标准进行推广,才能受到行业内的普遍认可。产品的标准化、集成化、网络化和*性是未来检验工业自动化厂商竞争能力的四个重要维度。虽然应用的复杂性在上升,但是工业软件终将使其消化分解,更简单、更通透的展现在用户面前。以业界较为熟知的WinCC为例,从面市伊始,用户就对Simatic WinCC印象深刻。一方面,是其高水平的创新,它使用户在早期就认识到即将到来的发展趋势并予以实现;另一方面,是其基于标准的长期产品策略,可确保用户投资利益。在的应用于 67米多用途锚拖供应船综合报警项目中,WinCC担任了船舶综合监控系统的角色。WinCC通过在驾驶台和机舱集控台分别显示的各种有关参数,搭载船舶综合数据库,负责对全船的各种参数进行实时在线监控,并且通过了相关船检认证。
套件整合为用户带来的价值也是显而易见的。例如,西门子PLM的NX CAM软件可与西门子的数控系统实现紧密集成。另一个紧密集成的方面是西门子PLM的NX、S olid Edge、Teamcenter、Tecnomatix,工厂全生命周期管理解决方案COMOS,以及MES解决方案Simatic IT的集成应用。其中,Tecnomatix与Simatic IT MES系统实现了集成,而COMOS软件使用了NX软件来实现工厂的三维建模。同时,COMOS还与西门子的PCS 7控制系统实现了集成。

COMOS目前已经被中国石化工程建设公司(SEI)作为设计平台,开发定制化的工艺集成设计系统。该系统是工艺工程师的设计平台,它采用了数据库技术、面向对象技术、知识库技术,实现了与多种设计软件的集成(如:ASPEN PLUS,PRO/II,HTRI,HTFS,FRI等),以共享方式管理PFD、物料 /热量平衡、设备表、设备工艺数据表等,同时它所管理的数据还是智能P&ID的基础。除了石化行业之外,在制药等行业COMOS也表现优异。

西门子集团涉足的产业很多,而且其中与制造有关的业务很多。因而,西门子本身就是PLM软件和MES系统的大客户。很多人也许还不知道,西门子的软件工程师甚至比微软的还要多。目前,西门子内部正在全面部署Teamcenter系统,涉及全球50个地点,超过2万个用户。用自己的软件来对自己的产品进行全生命周期管理,是西门子大魄力。因为西门子对自己的工业软件产品具有十足的信心,工业软件同样是西门子深感自豪的产品线,她与西门子的硬件产品一样出色、可靠。


 

 

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