西门子数字化工业标准化高级顾问，全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会（SAC/TC124）委员。
16年大型欧美工业企业自动化、信息化、生产运营管理，以及制造企业数字化转型与标准化实践经验，专注制造企业的精益生产革新，自动化升级，生产管理信息系统规划实施，以及最新数字化技术应用实践。
主要专业/研究领域：数字孪生技术、APS高级计划与排程、精益生产与MES制造执行系统、WMS仓库管理系统、制造装备互联互通及车间自动化。曾参与多家国内大型制造企业的数字化工厂规划和实施；参与研制数字孪生、数字化车间、工业网络、预测性维护、工业数据、智能设备、智能制造用例等智能制造相关的国际标准、国家标准和团体标准。
数字化车间建设是实现智能制造的重要一环，是制造企业实施智能制造的主战场。通过数字化车间的建设，充分发挥工业网络技术、工业控制技术、信息技术的优势，以降本提质增效、快速响应市场为目的，在对生产工艺、生产组织、生产过程控制等环节优化管理的基础上，对人、机、料、法、环、测等生产资源与生产过程进行设计、管理、仿真、优化与可视化等，实现精细、精准、敏捷、高效地管理与控制。
在《GB/T 37393-2019 数字化车间 通用技术要求》中，数字化车间的体系结构如图1所示，分为基础层和执行层，管理层应在数字化车间之外。基础层主要包括制造设备及生产资源，参与生产过程，执行生产、检测、物流等任务；执行层主要包括车间计划与调度、生产物流管理、生产过程质量管理、设备管理、工艺执行与管理功能模块，对生产过程中的各类业务、活动或相关资产进行管理。
图1 数字化车间体系结构图
数字化车间的基本要求包括资产和制造过程数字化要求、网络化要求、系统化要求、集成化要求和安全性要求。
数字化要求：
数字化车间的资产和制造过程信息应数字化，包括制造设备数字化、生产信息的采集、生产资源的识别、生产现场可视化和工艺设计数字化。
网络要求：
数字化车间应建有互联互通的网络，可实现设备、生产资源与系统之间的信息交互。
系统要求：
数字化车间应建有制造执行系统或其他的信息化生产管理系统，支撑制造运营管理的功能。
集成要求：
数字化车间应实现执行层与基础层、执行层与管理层系统间的信息集成。
安全要求：
数字化车间应开展危险分析和风险评估，提出车间安全控制和数字化管理方案，并实施数字化生产安全管控。
数字化车间是信息技术与工业技术的融合应用，即数字化设备、数控机床、自动检测仪器、自动识别技术、自动化采集技术、AGV、立体仓库、工业网络、SCADA、MES、APS、WMS等技术和系统的集成应用。通过车间工业网络的数据采集、数据传输与存储、监控与预测等技术的应用，实现对数字化设备的控制及各个业务环节的联动。
规划建设完整的车间工业网络是数字化车间建设的重点，工业网络技术蓝图如下图所示。
PROFINET由PROFIBUS国际组织（PROFIBUS International，PI）推出，是新一代基于工业以太网技术的自动化总线标准。PROFINET为自动化通信领域提供了一个完整的网络解决方案，其功能包括8个主要的模块，依次为实时通信、分布式现场设备、运动控制、分布式自动化、网络安装、IT标准和信息安全、故障安全和过程自动化，并且完全兼容工业以太网和现有的现场总线（如PROFIBUS）技术。
PROFINET网络和外部设备的通讯是借由PROFINET IO来实现，PROFINET IO定义和现场连接的外部设备的通讯机能，主站和从站之间完整的数据交换、参数设定及诊断机能。PROFINET IO系统包括IO控制器、IO设备与IO监控器，实现实时通信（RT）、等时同步实时通信（IRT），PROFINET网络解决方案如下图。
PROFINET应用行规由PI（PROFIBUS & PROFINET国际协会）制定并发布。应用行规有助于设备的开放性、互操控性及互换性，因此终端使用者可以确定不同设备商提供的类似设备会有标准化的功能及使用方式。
PROFINET有许多的应用行规，例如针对编码器的应用行规，也有针对运动控制（PROFIdrive）、机能安全（PROFIsafe）、能源（PROFIenergy）的应用行规，已发布的国标包括《GB/T 25105.1~.3-2015 工业通信网络 现场总线规范 类型10：PROFINET IO规范 》、《GB/T 20830-2015 基于PROFIBUS DP和PROFINET IO的功能安全通信行规-PROFIsafe》
OPC UA基于OPC基金会提供的新一代技术，提供安全、可靠和独立于厂商的架构，实现原始数据和预处理的信息从制造层级到生产计划或ERP层级的传输。
通过OPC UA，所有需要的信息在任何时间、任何地点对每个授权的应用，每个授权的人员都可用。这种功能独立于制造厂商的原始应用、编程语言和操作系统。OPC UA可以提供：
统一的访问，平台独立性
更好的认证、加密和互操作性
设计的可靠性
通过语义模型减少配置时间
标准安全模型
高性能的通信协议，直接连接所有层级
从嵌入式系统到企业级的单一的解决方案
PROFINET与OPC UA在同一网络上完美协同，实现数字化车间网络化集成和业务协同。
OPC UA定义了一个用于PROFINET的信息模型，来表示PROFINET的标准化对象模型（对象字典）。应用此模型和标准化的OPC UA服务，它可以以独立于供应商的方式访问PROFINET设备对象。在PROFINET设备中可以直接访问OPC UA服务器，也可以通过聚合多个PROFINET设备的对象字典的OPC UA服务器进行访问。可以实现在现场层PROFINET设备和OPC UA设备的水平通信和产线集成，以及从企业级应用到现场设备的垂直通信，例如诊断、配置、状态监测、可视化等；并且易于集成第三方系统。
OPC UA-PROFINET的配套规范的制定和发布可以实现：
统一通过OPC UA获取开放的信息
PROFINET的 资产管理
用于PROFINET网络的诊断
来自不同制造商的相同信息
来自不同设备类型的相同信息:控制器、设备或网关
因此，车间建设互联互通的工业网络很重要，将车间的数控机床、工艺设备、物流设备、机器人、MES、WMS、QMS等数字化设备和系统实现控制、数据采集、状态监控、数据分析、远程运维等，将设备由单机控制模式升级为数字化、网络化、智能化的工作模式。同时，车间工业网络联接车间中的各项业务，促进业务协同，实现各种制造相关数据的共享与流动，精准数据分析有效地支持管理决策，实现数字化车间管理。
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