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前面我們從ERP、PLM、MES/MOM、SCADA/DCS、工業(yè)自動化等各個方向分析了國內(nèi)或者全球的相關(guān)產(chǎn)業(yè)和行業(yè)：

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今天我們聊一聊以西門子Opcenter MES為核心的機(jī)加車間數(shù)控一體化方案~

眾所周知，數(shù)控設(shè)備是產(chǎn)品制造過程中的關(guān)鍵加工設(shè)備，隨著企業(yè)信息化要求的逐步提升，對數(shù)控設(shè)備中數(shù)控程序設(shè)計(jì)、下發(fā)、執(zhí)行等，在生產(chǎn)過程中的全方位管理，提出一體化的要求，也成為制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的一個共同目標(biāo)。

西門子在工業(yè)軟件上處于全球領(lǐng)先地位，其工業(yè)設(shè)計(jì)軟件NX，產(chǎn)品生命周期管理Teamcenter，和新一代的制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）Opcenter，在業(yè)界已有非常高的聲譽(yù)和非常廣泛的應(yīng)用。為幫助客戶實(shí)現(xiàn)數(shù)字化工廠的目標(biāo)，針對數(shù)控程序和數(shù)控設(shè)備需要實(shí)現(xiàn)的閉環(huán)制造，西門子提出了以MES（Opcenter Execution Discrete）為核心，聯(lián)通設(shè)計(jì)（NX）和產(chǎn)品生命周期（Teamcenter）產(chǎn)品，應(yīng)用車間設(shè)備數(shù)控連接系統(tǒng)（Shop Floor Connect）的產(chǎn)品組合解決方案。

設(shè)備問題和解決設(shè)想：

數(shù)控設(shè)備在生產(chǎn)中所依賴的加工程序，首先是在工業(yè)設(shè)計(jì)軟件（CAM）中進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后導(dǎo)入產(chǎn)品生命周期軟件（PLM）中進(jìn)行管理，在生產(chǎn)前下發(fā)到設(shè)備（DNC）。然而生產(chǎn)過程的管理依賴于制造執(zhí)行系統(tǒng)，企業(yè)現(xiàn)有的數(shù)控設(shè)計(jì)和制造過程常處于隔離狀態(tài)，即生產(chǎn)過程中設(shè)計(jì)端對制造端并沒有任何的信息交互，以致出現(xiàn)數(shù)據(jù)斷層的現(xiàn)象，影響生產(chǎn)的效率和企業(yè)效益。

如何在制造過程中打通數(shù)據(jù)壁壘，業(yè)界認(rèn)為在MES中針對上端設(shè)計(jì)層和下端設(shè)備層，同時實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)連接成為關(guān)鍵。業(yè)界希望做到的雙向連接設(shè)想：首先依據(jù)MES的優(yōu)勢，進(jìn)行數(shù)控機(jī)床與MES的數(shù)據(jù)連接，為有效管控設(shè)備層提供了數(shù)據(jù)保障；另外就是將MES與PLM進(jìn)行對接，將設(shè)計(jì)完成的數(shù)控程序，直接在PLM與MES的系統(tǒng)對接中進(jìn)行傳輸。如此，整個數(shù)控設(shè)計(jì)和制造過程就可以打通。

西門子的數(shù)控車間一體化解決方案：

為滿足企業(yè)對整個數(shù)控生產(chǎn)設(shè)計(jì)和制造執(zhí)行，進(jìn)行全面數(shù)字化管理的要求，西門子依靠強(qiáng)大的工業(yè)軟件體系，提出的“NX+TC+OC+SFC”解決方案，成功地解決這一數(shù)控閉環(huán)制造的技術(shù)難題。通過升級原有數(shù)控車間連接系統(tǒng)（Shop Floor Connect - SFC），使其成為Opcenter中的一個模塊，實(shí)現(xiàn)PLM和MES平臺的數(shù)據(jù)連接功能，并依靠SFC與設(shè)備實(shí)現(xiàn)接口對接，將生產(chǎn)過程的數(shù)控程序發(fā)送到設(shè)備，最終完成核心數(shù)控生產(chǎn)制造的全方位管理。

具體來說，西門子MES（Opcenter）通過擴(kuò)展車間數(shù)據(jù)接口（SFC），從PLM（Teamcenter）接收數(shù)控程序，通過MES的產(chǎn)線數(shù)據(jù)模型，下發(fā)數(shù)控程序到指定編號的設(shè)備。方案看到MES通過閉環(huán)制造，首先和產(chǎn)品生命周期（TC）連接，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)和制造的一體化；然后對設(shè)備層(DNC)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)控程序及相關(guān)聯(lián)的生產(chǎn)要素，例如加工工藝、刀具、夾具、量具等一體化管理，同時可以實(shí)現(xiàn)機(jī)床狀態(tài)等的可視化展示，有效搭建起數(shù)字化平臺。

西門子的數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品解決方案，不但實(shí)現(xiàn)了數(shù)控程序的上傳和下載，還可以把數(shù)控程序及其應(yīng)用文檔進(jìn)行集中管理，實(shí)現(xiàn)兩者的同步；更為重要的是MES將數(shù)控和生產(chǎn)工藝相結(jié)合，可以根據(jù)生產(chǎn)的節(jié)拍以及排產(chǎn)的情況，對生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行調(diào)控，讓車間生產(chǎn)的數(shù)字化管理邁上新臺階。

制造過程應(yīng)用：

西門子解決方案，將設(shè)計(jì)計(jì)劃與制造系統(tǒng)聯(lián)系起來，為車間提供正確的數(shù)據(jù)。SFC作為MES系統(tǒng)的一部分，連接制造規(guī)劃系統(tǒng)和生產(chǎn)環(huán)境。Teamcenter管理NX設(shè)計(jì)的數(shù)控程序文件。利用MES所擁有的工藝路線和設(shè)備定義，幫助確立在生產(chǎn)中使用正確的數(shù)控程序。然后使用最新的數(shù)字控制技術(shù)，SFC將數(shù)控程序文件從Teamcenter發(fā)送到控制機(jī)床。在集成過程中，DNC系統(tǒng)將接收來自MES系統(tǒng)的生產(chǎn)任務(wù)和控制程序，新的生產(chǎn)任務(wù)按照ID被識別和指定，數(shù)控機(jī)床接收程序后，即可在運(yùn)行中投入生產(chǎn)。

制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）作為一種強(qiáng)有力的生產(chǎn)管理系統(tǒng)，需要大量來自底層的數(shù)據(jù)支撐。工單、物料、工序、設(shè)備等所有和現(xiàn)場有關(guān)的數(shù)據(jù)，都通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行整合，對采集得到的和現(xiàn)場生產(chǎn)有關(guān)的數(shù)據(jù)，通過多種集成手段進(jìn)行分析計(jì)算，最終反饋到MES中，數(shù)控機(jī)床的數(shù)據(jù)采集就是其中之一。借此可以實(shí)現(xiàn)企業(yè)多年夢想的數(shù)控設(shè)備運(yùn)行的閉環(huán)制造。

新功能模塊SFC的使用，便于生產(chǎn)人員訪問當(dāng)前和已發(fā)布的CNC程序、圖紙、3D模型和Teamcenter中管理的其他數(shù)據(jù)。與傳統(tǒng)的DNC系統(tǒng)相比，SFC與Teamcenter數(shù)據(jù)庫的連接避免了數(shù)據(jù)重復(fù)，并可以管理修訂，與Opcenter的連接又確保在車間使用制造數(shù)據(jù)的正確性。西門子的解決方案還允許將新的或修改的數(shù)據(jù)，根據(jù)情況在Teamcenter或Opcenter中保存，并具有完全的訪問和修訂控制權(quán)限。

西門子數(shù)控一體化方案實(shí)現(xiàn)的優(yōu)勢：

1.實(shí)現(xiàn)了以MES為核心的數(shù)控生產(chǎn)管理理念。

作為制造的核心系統(tǒng)，西門子MES（OpcenterExecution Discrete）原本已經(jīng)對離散型生產(chǎn)有了很好的管理應(yīng)用，此次增加對數(shù)控機(jī)床的管控，將進(jìn)一步加強(qiáng)其在制造業(yè)的領(lǐng)先地位。

2.完成了數(shù)控程序的工單識別和下發(fā)。

Teamcenter作為西門子工業(yè)軟件的拳頭產(chǎn)品，在產(chǎn)品生命周期領(lǐng)域有著舉足輕重的地位，此次能夠和MES在數(shù)控領(lǐng)域進(jìn)行無縫集成，將大大提升數(shù)字孿生的應(yīng)用場景。也把設(shè)計(jì)與生產(chǎn)更加緊密地聯(lián)系在一起。

3.有效地進(jìn)行NX系統(tǒng)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)反饋。

以MES作為橋梁，通過現(xiàn)場對設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備參數(shù)等進(jìn)行有效收集；MES可以將這些信息反饋到Teamcenter，最終對在NX設(shè)計(jì)數(shù)控程序進(jìn)行有效的版本升級和更新，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)閉環(huán)的應(yīng)用。

綜上所述，西門子數(shù)控一體化解決方案，組合Teamcenter、NX、MES、SFC等多款軟件產(chǎn)品和插件，實(shí)現(xiàn)了數(shù)控機(jī)床程序在設(shè)計(jì)、管理、生產(chǎn)、反饋的閉環(huán)制造，為制造業(yè)數(shù)字化提升和智能化改造，又提供出更為完善的解決方案，其主要價值在于提高制造過程的應(yīng)變能力，并能提升企業(yè)核心競爭力。

審核編輯 ：李倩