全集成自動化基于西門子豐富的產(chǎn)品系列和優(yōu)的自動化系統(tǒng),遵循工業(yè)自動化領(lǐng)域的國際標(biāo)準(zhǔn),著眼于滿足先進自動化理念的所有需求,并結(jié)合系統(tǒng)完整性和對第三方系統(tǒng)的開放性,為各行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域提供整體的自動化解決方案,具體可以從5個方面滿足客戶對于自動化解決方案的需求,如下所示。
1.縱向集成
貫穿于自動化和驅(qū)動解決方案的4個層級(現(xiàn)場層、控制層、操作層、生產(chǎn)執(zhí)行層),西門子產(chǎn)品提供了垂直集成的方案,以節(jié)約成本和工作開銷。
大多數(shù)組件都在現(xiàn)場層,包括從簡單的感應(yīng)電動機到轉(zhuǎn)矩電動機、傳感器、執(zhí)行器,以及過程儀表、過程分析儀、分布式IO等。
控制層包含控制自動化系統(tǒng)的控制器和用于操作員
操作、控制和監(jiān)視自動化過程的人機界面(HMI)。
操作層為用戶提供─個完整而復(fù)雜的自動化解決方案的概覽。DCS系統(tǒng)或SCADA系統(tǒng)(WinCC)提供給車間管理者以各種形式相關(guān)的、綜合的信息。
生產(chǎn)執(zhí)行層是自動化系統(tǒng)與客戶ERP系統(tǒng)之間的接口。對于中大型生產(chǎn)線,自動化數(shù)據(jù)和商業(yè)數(shù)據(jù)的相互關(guān)聯(lián)是非常重要的,這樣,車間管理者和行政主管可根據(jù)所提供的正確信息做出正確的商業(yè)判斷。
⒉橫向集成
橫向集成的優(yōu)勢顯現(xiàn)在可以使可用的信息貫穿3種生產(chǎn)過程:從上料(離散的)到主處理(程式化的、連續(xù)的/離散的),到出料(離散的)。
橫向集成的一個例子及其優(yōu)勢的描述如下。
一個薯片生產(chǎn)商的上料部門收到土豆。這些土豆隨后會被檢查、清洗和切片。在主處理過程中,土豆片會
被油炸、調(diào)味。在出料部門,它們會被再次檢查、稱重、包裝和傳輸。通過袋子成型、填充和密封等工序把薯片包裝在管狀的袋子中,而旋轉(zhuǎn)切刀在使用一段時間后,刀鋒會變得有些鈍。如果沒有橫向集成,則會出現(xiàn)如下結(jié)果:由于刀變鈍,每一個薯片會稍微變厚,結(jié)果是重量也會稍微增加。當(dāng)然,在每一個管狀包裝中只有一定數(shù)量的薯片。然而3、4個月后,營業(yè)額下降了20%~30%。發(fā)現(xiàn)造成該問題的原因僅能從持續(xù)幾個月的市場分析中得到,即薯片尺寸的變化。如果它們被切得特別薄,而個別的薯片卻又太大,這些薯片裝到一個包裝袋中會導(dǎo)致包裝裂開。這樣,管狀包裝會頻繁裂開,這會導(dǎo)致生產(chǎn)暫停,甚至造成產(chǎn)品損耗。
橫向集成就是實現(xiàn)一個數(shù)據(jù)透明的生產(chǎn)過程,不僅解決如上的問題,還會避免停機并節(jié)約成本。此外,用戶也會從這樣的自動化系統(tǒng)中得到諸多益處,例如節(jié)約備件成本。使用的工程工具在上述橫向的3個生產(chǎn)過程中是一致的。這樣會減少和優(yōu)化勞動力成本,因為不需要使用3種或多種軟硬件。
3.生產(chǎn)線可用性
全集成自動化增加了系統(tǒng)的可用性,因為它減少了宕機時間和生產(chǎn)故障。如果自動化系統(tǒng)或者生產(chǎn)線是相當(dāng)復(fù)雜的,那么該系統(tǒng)的可用性則是基于關(guān)鍵性能指標(biāo)(KPI)的,例如OEE(設(shè)備綜合效率)或者MTBF等。
自動化系統(tǒng)的高可用性取決于兩點:通過預(yù)防性措施、概念和技術(shù)減少故障;通過自動化組件的執(zhí)行功能和性能特點保證宕機時間盡量短.OEE提供一個全面的,尤其是幾種生產(chǎn)線-綜合效率的指標(biāo)對比。平均無故障時間用于衡量一個系統(tǒng)可用的周期,更精確地說是故障發(fā)生的頻率。
4.模塊化/可擴展性
我們的客戶,無論是客戶、OEM、系統(tǒng)集成商、EPC等,都希望他們所用的自動化解決方案具備模塊化和可擴展性的特點。西門子提供了各種解決方案,能滿足用戶的各種模塊化需求。
對于客戶,在開始時可采用一個較小的且可擴展的自動化解決方案(系統(tǒng)XS),并且可以根據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展和增長的需求進行擴展。
5.開放性和標(biāo)準(zhǔn)
除了集成和互操作性,也可以和第三方產(chǎn)品一起應(yīng)用。由于支持許多國際標(biāo)準(zhǔn)的定義,其高度的開放性允許集成第三方產(chǎn)品。