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數(shù)字化工廠,，立足“一線”構(gòu)建無限

——西門子PROFINET助力軟控股份實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)

青島，一座富有活力的中國北方海濱城市,，這里聚集著一大批勇于探索的制造型企業(yè),。當(dāng)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算開始升溫,，面對(duì)數(shù)字化,、信息化，以及精益制造的浪潮,，青島把握機(jī)遇,，走在前列。這其中,，就包括已經(jīng)在世界輪胎裝備制造領(lǐng)域占據(jù)*地位的軟控股份有限公司,。

擁抱數(shù)據(jù)的領(lǐng)跑者

“擁抱數(shù)據(jù)，這是歷史的趨勢(shì),。”軟控股份副總裁于明進(jìn)談到公司的自我變革時(shí),，不無激動(dòng)地描述道，“數(shù)據(jù)已經(jīng)成為未來的核心生產(chǎn)力,，數(shù)字化工廠的基礎(chǔ)簡單而言就是大數(shù)據(jù),！”

長期以來，無論是在制造領(lǐng)域還是在工廠以外,，人們一直低估了數(shù)據(jù)所能產(chǎn)生的超級(jí)能量,。以往，生產(chǎn)和工藝數(shù)據(jù),，或是由經(jīng)驗(yàn)豐富的操作員掌握,；或是被直接寫成難以調(diào)取和利用的圖紙文檔,；更多的，則是任由機(jī)器轟鳴,、產(chǎn)線輪轉(zhuǎn),，流失在工廠的生產(chǎn)過程當(dāng)中。而當(dāng)企業(yè)開始重視,、并從生產(chǎn)*線重拾數(shù)據(jù)之時(shí),，又面臨一個(gè)嶄新的問題：要想駕馭這股富有生機(jī)和價(jià)值的數(shù)據(jù)流，需要工廠重塑制造理念,，升級(jí)原有的數(shù)據(jù)通路,，引入一條穩(wěn)定、靈活,、高速,、高效的信息傳送管線，打造數(shù)據(jù)“黃金水道”,。

“認(rèn)識(shí)到大數(shù)據(jù)的重要性,，才算讀懂了制造業(yè)的發(fā)展方向。”軟控研究院院長張斌這樣闡釋了軟控股份的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型,。近年來,，當(dāng)大多數(shù)制造企業(yè)仍然停留在對(duì)大數(shù)據(jù)的認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)階段時(shí)，軟控股份已經(jīng)開始勾勒數(shù)字化工廠的藍(lán)圖,。

一“線”與無限

“數(shù)字化工廠重現(xiàn)數(shù)據(jù)的價(jià)值，也對(duì)數(shù)據(jù)傳輸提出了新要求,。”長期專注軟控股份業(yè)務(wù)的西門子*宋炳國說,，“當(dāng)軟控股份提出數(shù)字化工廠的概念時(shí)，西門子不僅能*理解,，更能從豐富且成熟的產(chǎn)品線上,，找到*的方案支持他們的理念。”

西門子PROFINET資深產(chǎn)品經(jīng)理王旭暉說,，數(shù)字化工廠的基礎(chǔ)是要將工廠的現(xiàn)場數(shù)據(jù),、底層執(zhí)行機(jī)構(gòu)的信息采集上來，為控制層所用,，繼而為企業(yè)管理層提供參考——這就是工廠大數(shù)據(jù)的特點(diǎn),。要達(dá)到數(shù)字化工廠的目標(biāo)，就需升級(jí)現(xiàn)有通訊網(wǎng)絡(luò),。更穩(wěn)定,、更靈活、更高效,、更開放的PROFINET*地滿足這一需求,。

王旭暉所說的PROFINET正是已經(jīng)入選國家推薦標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)實(shí)時(shí)以太網(wǎng),。它在繼承目前廣泛應(yīng)用于工廠通訊的PROFIBUS總線技術(shù)諸多優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，開放性和靈活性大幅提升,，從而成為可以無縫集成其他總線技術(shù)的新利器,。

相較于傳統(tǒng)工廠，數(shù)字化工廠首先表現(xiàn)為數(shù)據(jù)傳輸量更大,。為此,，工業(yè)以太網(wǎng)需要實(shí)現(xiàn)更大的傳輸容量。PROFINET巨幅提升了傳輸能力,，從以往以KB/s為計(jì)算單位的傳輸提升到高達(dá)100MB/s,，其高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋憩F(xiàn)有利支持了工廠數(shù)字化的新要求。

PROFINET網(wǎng)絡(luò)更加靈活,，支持多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),，可以允許多種技術(shù)協(xié)議同時(shí)進(jìn)行，還具有實(shí)時(shí)的無線通訊能力,。這也就意味著,，借助一條統(tǒng)一的PROFINET電纜傳輸介質(zhì)，不僅可以完成所有的控制任務(wù),，還能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)跨越現(xiàn)場層,、控制層和管理層的上傳下達(dá)，為管理決策起到輔助作用,。由于PROFINET實(shí)現(xiàn)了從現(xiàn)場層到骨干管理網(wǎng)絡(luò)的貫穿,，用戶不需要再考慮鋪設(shè)其他的傳輸介質(zhì)，從而讓整體傳輸效率更高,，將工廠各個(gè)部分聯(lián)系為統(tǒng)一整體,。

此外，PROFINET克服了復(fù)雜的工廠環(huán)境下普遍存在的電磁干擾問題,。在工業(yè)生產(chǎn)中,，PROFINET小于1us的抖動(dòng)精度，令數(shù)據(jù)的傳輸更加穩(wěn)定,，且時(shí)鐘頻率極為精準(zhǔn),，增強(qiáng)了生產(chǎn)確定性。相比傳統(tǒng)現(xiàn)場總線技術(shù),，PROFINET讓軟控每段網(wǎng)絡(luò)的站點(diǎn)數(shù)量都無任何限制,，一臺(tái)SIMATIC控制器可管理多達(dá)256臺(tái)設(shè)備，達(dá)到行業(yè)最高水平,。在數(shù)字化工廠中,，I/O 設(shè)備必須快速免維護(hù)更換，PROFINET系統(tǒng)可幫助用戶無需要參數(shù)化更新I/O設(shè)備,，即裝即用,，控制其可以自動(dòng)識(shí)別出新的I/O設(shè)備,。通過外部交換機(jī)連接或直接通過設(shè)備上集成的PROFINET接口連接，即可實(shí)現(xiàn)介質(zhì)冗余功能,，無懼網(wǎng)絡(luò)破壞,，保證工廠連續(xù)生產(chǎn)。

更進(jìn)一步,，PROFINET工業(yè)以太網(wǎng)的應(yīng)用還會(huì)給工廠連續(xù)生產(chǎn)帶來新的可能：通過PROFINET自帶的診斷功能,，可以幫助用戶快速找尋到設(shè)備故障點(diǎn)，從而在設(shè)備出現(xiàn)問題之后進(jìn)行維護(hù),，最大限度減少停機(jī)時(shí)間,，將經(jīng)濟(jì)損失降到最低。PROFINET的診斷功能在操作上也十分簡便,，它甚至不需要編程,，只需要在CPU屬性中勾選，通過在人機(jī)界面上現(xiàn)成的控件直接拖拽即可輕松實(shí)現(xiàn),。所有PROFINET系統(tǒng)的診斷功能,，西門子都已經(jīng)幫助用戶提前做好，大大節(jié)省了用戶的系統(tǒng)開發(fā)時(shí)間,。

在張斌看來,，PROFINET強(qiáng)大的自診斷功能得益于系統(tǒng)的開放性，而開放性才是西門子的真正遠(yuǎn)見所在,。因?yàn)镻ROFINET兼容性好,，幾乎可以做到即插即用，它不僅讓工廠設(shè)備互聯(lián)變得十分便利,，還可以與外接設(shè)備相連,、與因特網(wǎng)互通，工廠管理者,、操作人員可以通過電腦IE瀏覽器，甚至手機(jī),、iPad等移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行控制,。網(wǎng)絡(luò)的開放性還帶來PROFINET*于其他協(xié)議的強(qiáng)大的系統(tǒng)診斷能力，可以覆蓋每一個(gè)通道,，這也就為工廠連續(xù)生產(chǎn)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),。

于明進(jìn)同樣對(duì)PROFINET贊不絕口：“PROFINET功能非常強(qiáng)大，普通客戶甚至只用到了其功能的1%-5%,，它的更多功能其實(shí)就是留給數(shù)字化工廠未來應(yīng)用的,。”

重新定義需求

與西門子合作，應(yīng)用PROFINET,，軟控股份在朝向“數(shù)字化工廠”邁進(jìn)的過程中變得底氣十足,。長期以來,，橡膠行業(yè)的裝備制造商總是處于一個(gè)被動(dòng)供應(yīng)的位置，往往是在客戶提出需求的情況下,，提供相適應(yīng)的產(chǎn)品與之配套,，缺乏創(chuàng)新的動(dòng)能。

隨著制造環(huán)境的變化,，特別是數(shù)字化,、信息化的快速發(fā)展，這一定向關(guān)系正在發(fā)生改變,。張斌說“軟控的目標(biāo)不止是滿足行業(yè)需求,，而是要和客戶、供應(yīng)商一起創(chuàng)造行業(yè)需求,！”

創(chuàng)新的結(jié)果,，其實(shí)是供應(yīng)商與生產(chǎn)商的共贏。張斌這樣描述基于PROFINET的未來場景：以PROFINET為樞紐,，基于企業(yè)生產(chǎn)管理平臺(tái)的核心控制,，數(shù)據(jù)的處理能力將得到盡情釋放，設(shè)備供應(yīng)商*可以對(duì)橡膠制造工廠進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和預(yù)警,；基于大數(shù)據(jù),、根據(jù)數(shù)據(jù)波動(dòng)，設(shè)備具備自診斷功能,，總是在將壞未壞之時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,，將其上報(bào)給服務(wù)方，工程技術(shù)人員可在遠(yuǎn)程完成維修,；設(shè)備在生產(chǎn)過程中,，能夠進(jìn)行生產(chǎn)的自糾正，通過自適應(yīng)算法進(jìn)行調(diào)整,，提高生產(chǎn)的穩(wěn)定性,。

借助統(tǒng)一的PROFINET介質(zhì)，不僅可以幫助客戶提高生產(chǎn)水平,，而且可以完成企業(yè)的精益化管理,。與此同時(shí)，軟控股份也在籌劃建設(shè)自己的數(shù)據(jù)中心,。未來,，通過PROFINET串聯(lián)，企業(yè)的生產(chǎn)管理平臺(tái)將實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的電子數(shù)據(jù)管理和信息集成,，并與PLM,、MES、ERP等系統(tǒng)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)全制造環(huán)節(jié)的互聯(lián)互通,，在生產(chǎn)與企業(yè)管理層面全面實(shí)現(xiàn)數(shù)字化,。

暢享數(shù)據(jù)，展望智能化遠(yuǎn)景,。西門子與軟控就是這樣通過PROFINET一“線”相連,，共同構(gòu)建無限可能。中國制造2025剛剛踏上征程,，面對(duì)智能制造激動(dòng)人心的未來,，軟控股份深耕市場，以理性的實(shí)踐緊扼信息化奔騰躍動(dòng)的脈搏,，建設(shè)“數(shù)字化工廠”已經(jīng)有了清晰的圖譜,。