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西门子PROFINET助力软控股份践行“数字化工厂”
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2014年10月,软控股份率先开始在行业内践行“数字化工厂”的概念,西门子作为软控的战略合作伙伴,全力支持软控在轮胎行业的数字化制造业务,为其提供最新电气化、自动化及数字化产品。一边是先进的工业自动化电气产品及软件供应商,一边是世界级的橡胶轮胎装备制造企业,西门子与软控股份的合作让轮胎制造的未来充满无限可能。

拥抱数据的领跑者

“拥抱数据,这是历史的趋势。”软控股份副总裁于明进谈到公司的自我变革时,不无激动地描述道,“数据已经成为未来的核心生产力,数字化工厂的基础简单而言就是大数据!”

长期以来,无论是在制造领域还是在工厂以外,人们一直低估了数据所能产生的超级能量。以往,生产和工艺数据,或是由经验丰富的操作员掌握;或是被直接写成难以调取和利用的图纸文档;更多的,则是任由机器轰鸣、产线轮转,流失在工厂的生产过程当中。而当企业开始重视、并从生产第一线重拾数据之时,又面临一个崭新的问题:要想驾驭这股富有生机和价值的数据流,需要工厂重塑制造理念,升级原有的数据通路,引入一条稳定、灵活、高速、高效的信息传送管线,打造数据“黄金水道”。

“认识到大数据的重要性,才算读懂了制造业的发展方向。”软控研究院院长张斌这样阐释了软控股份的战略转型。近年来,当大多数制造企业仍然停留在对大数据的认识和学习阶段时,软控股份已经开始勾勒数字化工厂的蓝图。

张斌说,2014年初,软控明显感觉到数字制造刻不容缓。于是公司专门成立了数字工厂项目组,制定战略路线图,集合设备、研究、物流、软件等各个部门的力量,确立清晰的各阶段目标。

“软控股份不仅要成为市场龙头,也要在理念创新和创新实践上成为领跑者。”于明进说。汽车轮胎生产是为人类生活带来“速度”的产业,面对汹涌而来的信息化浪潮,整个轮胎行业也需要自我提速。从2011年开始,软控股份连续3年排名橡胶轮胎制造装备行业的全球第二,更在2014年排名第一,能够提供行业90%以上的设备。

“软控股份需要找到具有共同价值观的战略合作伙伴,西门子就是其中重要的一个。”张斌说,“软控崇尚新技术,推行数字化工厂,而西门子能够提供超值服务,与我们共担风险,共享成功。”

数字化工厂必须基于一体化的网络,使工厂实现数据互通,提供源源不断的信息流,其中的核心就是工厂自动化网络。“在这方面,西门子的PROFINET是我们选择的最优解决方案。”张斌说。

一“线”与无限

“数字化工厂重现数据的价值,也对数据传输提出了新要求。”长期专注软控股份业务的西门子销售经理宋炳国说,“当软控股份提出数字化工厂的概念时,西门子不仅能率先理解,更能从丰富且成熟的产品线上,找到先进的方案支持他们的理念。”

西门子PROFINET资深产品经理王旭晖说,数字化工厂的基础是要将工厂的现场数据、底层执行机构的信息采集上来,为控制层所用,继而为企业管理层提供参考——这就是工厂大数据的特点。要达到数字化工厂的目标,就需升级现有通讯网络。更稳定、更灵活、更高效、更开放的PROFINET完美地满足这一需求。

王旭晖所说的PROFINET正是已经入选国家推荐标准的工业实时以太网。它在继承目前广泛应用于工厂通讯的PROFIBUS总线技术诸多优点的基础上,开放性和灵活性大幅提升,从而成为可以无缝集成其他总线技术的新利器。

相较于传统工厂,数字化工厂首先表现为数据传输量更大。为此,工业以太网需要实现更大的传输容量。PROFINET巨幅提升了传输能力,从以往以KB/s为计算单位的传输提升到高达100MB/s,其高速数据传输的表现有利支持了工厂数字化的新要求。

PROFINET网络更加灵活,支持多种拓扑结构,可以允许多种技术协议同时进行,还具有实时的无线通讯能力。这也就意味着,借助一条统一的PROFINET电缆传输介质,不仅可以完成所有的控制任务,还能实现数据跨越现场层、控制层和管理层的上传下达,为管理决策起到辅助作用。由于PROFINET实现了从现场层到骨干管理网络的贯穿,用户不需要再考虑铺设其他的传输介质,从而让整体传输效率更高,将工厂各个部分联系为统一整体。

此外,PROFINET克服了复杂的工厂环境下普遍存在的电磁干扰问题。在工业生产中,PROFINET小于1us的抖动精度,令数据的传输更加稳定,且时钟频率极为精准,增强了生产确定性。相比传统现场总线技术,PROFINET让软控每段网络的站点数量都无任何限制,一台SIMATIC控制器可管理多达256台设备,达到行业最高水平。在数字化工厂中,I/O 设备必须快速免维护更换,PROFINET系统可帮助用户无需要参数化更新I/O设备,即装即用,控制其可以自动识别出新的I/O设备。通过外部交换机连接或直接通过设备上集成的PROFINET接口连接,即可实现介质冗余功能,无惧网络破坏,保证工厂连续生产。

更进一步,PROFINET工业以太网的应用还会给工厂连续生产带来新的可能:通过PROFINET自带的诊断功能,可以帮助用户快速找寻到设备故障点,从而在设备出现问题之后进行维护,最大限度减少停机时间,将经济损失降到最低。PROFINET的诊断功能在操作上也十分简便,它甚至不需要编程,只需要在CPU属性中勾选,通过在人机界面上现成的控件直接拖拽即可轻松实现。所有PROFINET系统的诊断功能,西门子都已经帮助用户提前做好,大大节省了用户的系统开发时间。

在张斌看来,PROFINET强大的自诊断功能得益于系统的开放性,而开放性才是西门子的真正远见所在。因为PROFINET兼容性好,几乎可以做到即插即用,它不仅让工厂设备互联变得十分便利,还可以与外接设备相连、与因特网互通,工厂管理者、操作人员可以通过电脑IE浏览器,甚至手机、iPad等移动设备进行控制。网络的开放性还带来PROFINET优越于其他协议的强大的系统诊断能力,可以覆盖每一个通道,这也就为工厂连续生产打下坚实基础。

于明进同样对PROFINET赞不绝口:“PROFINET功能非常强大,普通客户甚至只用到了其功能的1%-5%,它的更多功能其实就是留给数字化工厂未来应用的。”

重新定义需求

与西门子合作,应用PROFINET,软控股份在朝向“数字化工厂”迈进的过程中变得底气十足。长期以来,橡胶行业的装备制造商总是处于一个被动供应的位置,往往是在客户提出需求的情况下,提供相适应的产品与之配套,缺乏创新的动能。

随着制造环境的变化,特别是数字化、信息化的快速发展,这一定向关系正在发生改变。张斌说“软控的目标不止是满足行业需求,而是要和客户、供应商一起创造行业需求!”

创新的结果,其实是供应商与生产商的共赢。张斌这样描述基于PROFINET的未来场景:以PROFINET为枢纽,基于企业生产管理平台的核心控制,数据的处理能力将得到尽情释放,设备供应商完全可以对橡胶制造工厂进行远程监控和预警;基于大数据、根据数据波动,设备具备自诊断功能,总是在将坏未坏之时发现问题,将其上报给服务方,工程技术人员可在远程完成维修;设备在生产过程中,能够进行生产的自纠正,通过自适应算法进行调整,提高生产的稳定性。

借助统一的PROFINET介质,不仅可以帮助客户提高生产水平,而且可以完成企业的精益化管理。与此同时,软控股份也在筹划建设自己的数据中心。未来,通过PROFINET串联,企业的生产管理平台将实现统一的电子数据管理和信息集成,并与PLM、MES、ERP等系统对接,实现全制造环节的互联互通,在生产与企业管理层面全面实现数字化。

畅享数据,展望智能化远景。西门子与软控就是这样通过PROFINET一“线”相连,共同构建无限可能。中国制造2025刚刚踏上征程,面对智能制造激动人心的未来,软控股份深耕市场,以理性的实践紧扼信息化奔腾跃动的脉搏,建设“数字化工厂”已经有了清晰的图谱。(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者,请点击此处) (7/4/2015)
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