使用西門子TIA 博途這樣的一體化工程平臺，能帶來哪些好處？
發布時間：2024-05-10 作者：John DeTellem
本文圖片來源：西門子
為了提高工程效率，將各種平臺整合在一起有助于簡化流程并提升一致性。比如西門子的TIA 博途（TIA Portal）一體化工程平臺就能夠實現各個部門的高效協作。
對新生產線的設計和運營進行敏捷的數據分析和仿真是制造商保持競爭力的必要條件。在增加新生產線或擴建現有生產線的所有生命周期階段（機器設計、規劃、工程設計、調試和服務），實施一體化的工程設計平臺可帶來諸多優勢。
通用工程平臺為所有專業提供統一的可用性、數據一致性和透明度。這種組合需要將傳統上彼此隔離的數據庫和系統集成到一起。
01 采用一體化工程平臺的優勢
通用工程平臺為運營和維護以及新設備的部署提供了顯著的競爭優勢。適用于所有工程任務的統一平臺將可編程邏輯控制器 (PLC)、網絡、輸入/輸出 (IO) 設備、人機界面 (HMI)、驅動、安全、通信和外圍設備內在地聯系在一起，并提供了一個具有開放式協作平臺接口的統一數據平臺。
這樣就可以實現工程流程的并行化，包括標準化的交換格式和通用數據庫，從而最大限度地減少使用多個平臺時不必要的協調工作。統一的平臺應為全自動工作流程而設計，包括自動PLC代碼生成和自動HMI可視化生成，并允許工程工作流程中的重復性任務實現自動化。
▲一個通用工程平臺可涵蓋HMI設計、PLC編碼、網絡調試和驅動器優化等過程。
適用于機器生命周期所有階段的共享平臺有利于創建標準化的可重復使用軟件組件庫，從而確保軟件質量，提高設計效率，并支持模塊化、靈活的機器。新功能可以像模塊一樣添加，而不會對現有功能造成風險。數據導入和導出的開放式接口可以確保對所有運營層面的可見性，并在車間使用邊緣數據分析進行敏捷決策。
符合標準的編程和自動化標記語言允許工程部門在規劃過程中利用多種工具復用配置數據。用戶管理、庫和版本控制機制支持清晰的代碼結構和問責制，而命名空間則可以避免在項目范圍內重復命名的問題。
對故障安全編程的支持可以確保經過驗證和測試的安全代碼能夠無縫應用于新機器。在可擴展環境中的集成測試和仿真，利用連續集成方法實現集成邏輯測試和自動化測試，并通過自動生成的系統診斷提供一致、可靠的診斷。
02 集成大量孤立的數據
現代設備生成了大量的實時數據：運營參數、機器日志、傳感器數據、輸出效率數據、能耗數據和用戶訪問信息等。這些關鍵數據庫往往是孤立的，很難用其進行整體分析。有效的分析和決策需要垂直數據集成、情境化和數據模型同步。實施跨業務和生產領域的系統，并貫穿增加或擴展新生產線的所有生命周期，對于保持競爭力至關重要，但也可能非常復雜。
邊緣設備可以在機器層面更輕松地處理這種復雜性。機器層面的分析、數據“標簽”以及將數據實時導出到統一的云報告系統，都可以通過邊緣設備實現自動化。利用強大的運營技術（OT）邊緣計算解決方案所提供的實時見解，制造商可以使用分析來簡化供應鏈運營，實施主動維護策略，加強質量控制，優化能源消耗，并實現敏捷決策。通過在機器層面進行一些數據處理，可以實現分析并更好地與信息技術（IT）系統集成，還可以直接為工廠和全公司的報告提供信息。
OT數據提供了寶貴的見解，使敏捷決策、過程優化和預測性維護成為可能。邊緣計算能夠直接分析和可視化工廠車間的運營數據，確保運營人員和工廠經理能夠做出滿足生產所需的關鍵決策。利用實時分析，制造商可以改進決策，降低成本并增強競爭優勢。
▲標準化平臺可實現工程、協作和仿真，同時與信息技術和運營技術硬件無縫集成。
要實現這一點，需要工廠車間強大的邊緣計算解決方案。該解決方案可以實時分析工廠車間的數據，對其進行適當的標記和分類，然后將其存儲在云中，從而進行高級報告。根據Dresner咨詢服務公司的數據，89%擁有分析和商業智能計劃的制造商認為他們是成功的，超過了同行業的其他企業。
03 IT/OT集成和多用戶工程
IT和OT系統之間連接不暢使得數據可見性和決策變得困難。IT和OT系統之間缺乏充分的數據共享，可能會導致重復、不一致或潛在的數據丟失，從而影響決策。
IT/OT集成和數據安全是現代工廠關注的重點領域。在實現統一平臺以提高效率時，必須將其設計為支持多用戶工程，從而在項目服務器上實現簡單的協作和跟蹤，并促進多用戶調試。異步調試支持PLC的下載，包括安全應用程序和訪問保護。這允許在工程和調試階段就多用戶項目進行合作，從而縮短上市時間。通過簡單的代碼合并，可以自動標記修改后的對象和更新通知，從而增強項目服務器的并行工作能力。跟蹤變更和回滾功能是高效協作的關鍵功能。
通過位于中央數據中心并可在全球范圍內訪問的項目服務器，IT 部門可以連接到公司現有的用戶管理（如 Windows Active Directory）。通過這種方式可以將項目、庫和組分配給單個用戶或組以進行訪問保護。IT/OT集成是高效管理系統中個性化安全的基礎，允許開放通信標準受到最先進的安全（傳輸層安全）和中央用戶管理（通用消息驗證碼、用戶主目錄）的保護。
IT部門可以定義項目用戶和角色，并對其進行分配，允許獨立于項目的設置，并允許系統僅對用戶進行維護，從而結束項目間的工作復制，并確保自動化數據的安全處理。
在當今的商業環境中，效率和協作是必不可少的。一體化的工程平臺實現了高效協作，縮短了產品的上市時間，并減少了增加成本的重復任務和流程。了解統一平臺的關鍵功能非常重要，這樣提高效率和數據可見性就不會以犧牲安全性為代價。
由于工廠需要適應不斷變化的需求和意想不到的供應鏈挑戰，靈活性和效率必須齊頭并進。為了有效應對制造商面臨的挑戰，決策者需要確保他們的團隊能夠無縫協作，以實現最佳效果。
關鍵概念：
■ 了解海量數據為系統集成和決策分析帶來哪些挑戰。
■ 為什么IT/OT集成對安全以及協作和數據分析非常重要？
思考一下：
采用統一的工程平臺有哪些優勢？