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前面我們從ERP、PLM、MES/MOM、SCADA/DCS、工業自動化等各個方向分析了國內或者全球的相關產業和行業：

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

眾所周知，數控設備是產品制造過程中的關鍵加工設備，隨著企業信息化要求的逐步提升，對數控設備中數控程序設計、下發、執行等，在生產過程中的全方位管理，提出一體化的要求，也成為制造企業實現數字化的一個共同目標。

西門子在工業軟件上處于全球領先地位，其工業設計軟件NX，產品生命周期管理Teamcenter，和新一代的制造執行系統（MES）Opcenter，在業界已有非常高的聲譽和非常廣泛的應用。為幫助客戶實現數字化工廠的目標，針對數控程序和數控設備需要實現的閉環制造，西門子提出了以MES（Opcenter Execution Discrete）為核心，聯通設計（NX）和產品生命周期（Teamcenter）產品，應用車間設備數控連接系統（Shop Floor Connect）的產品組合解決方案。

設備問題和解決設想：

數控設備在生產中所依賴的加工程序，首先是在工業設計軟件（CAM）中進行設計，然后導入產品生命周期軟件（PLM）中進行管理，在生產前下發到設備（DNC）。然而生產過程的管理依賴于制造執行系統，企業現有的數控設計和制造過程常處于隔離狀態，即生產過程中設計端對制造端并沒有任何的信息交互，以致出現數據斷層的現象，影響生產的效率和企業效益。

如何在制造過程中打通數據壁壘，業界認為在MES中針對上端設計層和下端設備層，同時實現數據連接成為關鍵。業界希望做到的雙向連接設想：首先依據MES的優勢，進行數控機床與MES的數據連接，為有效管控設備層提供了數據保障；另外就是將MES與PLM進行對接，將設計完成的數控程序，直接在PLM與MES的系統對接中進行傳輸。如此，整個數控設計和制造過程就可以打通。

西門子的數控車間一體化解決方案：

為滿足企業對整個數控生產設計和制造執行，進行全面數字化管理的要求，西門子依靠強大的工業軟件體系，提出的“NX+TC+OC+SFC”解決方案，成功地解決這一數控閉環制造的技術難題。通過升級原有數控車間連接系統（Shop Floor Connect - SFC），使其成為Opcenter中的一個模塊，實現PLM和MES平臺的數據連接功能，并依靠SFC與設備實現接口對接，將生產過程的數控程序發送到設備，最終完成核心數控生產制造的全方位管理。

具體來說，西門子MES（Opcenter）通過擴展車間數據接口（SFC），從PLM（Teamcenter）接收數控程序，通過MES的產線數據模型，下發數控程序到指定編號的設備。方案看到MES通過閉環制造，首先和產品生命周期（TC）連接，實現設計和制造的一體化；然后對設備層(DNC)進行網絡連接，實現數控程序及相關聯的生產要素，例如加工工藝、刀具、夾具、量具等一體化管理，同時可以實現機床狀態等的可視化展示，有效搭建起數字化平臺。

西門子的數控系統產品解決方案，不但實現了數控程序的上傳和下載，還可以把數控程序及其應用文檔進行集中管理，實現兩者的同步；更為重要的是MES將數控和生產工藝相結合，可以根據生產的節拍以及排產的情況，對生產設備進行調控，讓車間生產的數字化管理邁上新臺階。

制造過程應用：

西門子解決方案，將設計計劃與制造系統聯系起來，為車間提供正確的數據。SFC作為MES系統的一部分，連接制造規劃系統和生產環境。Teamcenter管理NX設計的數控程序文件。利用MES所擁有的工藝路線和設備定義，幫助確立在生產中使用正確的數控程序。然后使用最新的數字控制技術，SFC將數控程序文件從Teamcenter發送到控制機床。在集成過程中，DNC系統將接收來自MES系統的生產任務和控制程序，新的生產任務按照ID被識別和指定，數控機床接收程序后，即可在運行中投入生產。

制造執行系統（MES）作為一種強有力的生產管理系統，需要大量來自底層的數據支撐。工單、物料、工序、設備等所有和現場有關的數據，都通過數據采集系統進行整合，對采集得到的和現場生產有關的數據，通過多種集成手段進行分析計算，最終反饋到MES中，數控機床的數據采集就是其中之一。借此可以實現企業多年夢想的數控設備運行的閉環制造。

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

西門子數控一體化方案實現的優勢：

1.實現了以MES為核心的數控生產管理理念。

作為制造的核心系統，西門子MES（OpcenterExecution Discrete）原本已經對離散型生產有了很好的管理應用，此次增加對數控機床的管控，將進一步加強其在制造業的領先地位。

2.完成了數控程序的工單識別和下發。

Teamcenter作為西門子工業軟件的拳頭產品，在產品生命周期領域有著舉足輕重的地位，此次能夠和MES在數控領域進行無縫集成，將大大提升數字孿生的應用場景。也把設計與生產更加緊密地聯系在一起。

3.有效地進行NX系統設計的數據反饋。

以MES作為橋梁，通過現場對設備狀態、設備參數等進行有效收集；MES可以將這些信息反饋到Teamcenter，最終對在NX設計數控程序進行有效的版本升級和更新，實現數據閉環的應用。

綜上所述，西門子數控一體化解決方案，組合Teamcenter、NX、MES、SFC等多款軟件產品和插件，實現了數控機床程序在設計、管理、生產、反饋的閉環制造，為制造業數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變能力，并能提升企業核心競爭力。

審核編輯 ：李倩