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按照之前的理解，數字化是傳統的工業自動化向著滿足快速、、節能的生產控制系統發展的一個目標。具體實現的方式是通過數字化的軟件，將原來自動化產線制造、集成、生產的實際過程變成虛擬的過程，通過虛擬調試，使得未來的產線能夠以“虛擬現實”的方式呈現在人們面前。這種方式甚至可以實現整條產線、整個工廠的生產過程的模擬，大大節省了企業前期調試的成本。同時，這種方式還能模擬生產過程中可能出現的各種情況，使人們在實際產線或者設備在真正的被制造之前，就已經對設備的各種動作有了全面的測試和了解。

        但這種方式是否能夠真正滿足未來自動化生產的需要？是否能真正帶來益處？這是否是真正可以實現的目標，這個目標什么時候可以實現？

        這里，我介紹幾個小的應用實例，供大家探討。

虛擬調試

西門子為用戶設計制造一個設備Demo，該設備Demo機械部分包括傳送帶、機械手臂（圖1）。

圖1 設備Demo

        在整個Demo設計的過程中，采用了虛擬調試的方法。

        首先，除了機械部分的設計外，設備動作設計采用了NX  MCD軟件，對整個設備的動作和工藝進行了模擬仿真，發現其中的錯誤可以及時改正。

        接下來，對于控制器系統的設計和調試，均采用PLC SIM Advance軟件進行模擬調試（圖2）。

圖2 PLCSIM Advance 仿真程序

        此時，可以通過軟件對PLC控制程序以及畫面進行調試。這里的仿真軟件可以代替真實的PLC硬件，可以在沒有PLC硬件的情況下，隨時隨地的進行程序的仿真調試。

        同時，還可以將該PLC程序仿真與MCD仿真進行連接，通過PLC程序來控制MCD中設備的動作（圖3）。

圖3 PLC仿真程序與MCD仿真程序互連

        通過這樣的關聯，幾乎可以對設備進行實際的調試了，只不過整個過程都是在軟件環境下實現的，但效果跟實際的設備幾乎*一樣。

        由于采用了虛擬調試的方法，在機械部件被設計出來之后，在制造的過程中，整個設備的控制程序就已經可以進行編制和調試了。而且，無論是機械部分還是程序部分，都大大減少了實際設備的錯誤率。根據我們同事的介紹，他們整個項目的設計過程（包括機械硬件、軟件程序）大概持續了半年，但在現場進行設備零部件組裝以及程序調試的時間總共花了2周左右，這其中還包括了機器手臂的調試。

數字化Pump App on MindSphere

現場正常工作的設備，可以通過特定數據的采集，對設備的運行狀態進行評估，對可能出現的故障進行提前預判，從而避免事故的發生，防止出現更嚴重的損壞或者損失。

這里舉個對現場的Pump進行預維護的一個應用實例（圖4）。

圖4 Digital Pump App

        通過相應的數據采集，可以對現場設備的運行狀態、效率等參數進行詳盡的記錄和分析，而訪問這些數據，則是通過Web的方式即可（圖5）。

圖5 現場數據分析結果

考慮到設備可能位于不同地點，甚至遍布，另外，考慮到數據的存儲方便，這里將采集到的數據通過PLC上傳至西門子MindSphere云端。

圖6 PLC數據上傳至云端

        而近，西門子已經與阿里云達成協議，未來將MindSphere部署于阿里云，為廣大國內用戶提供基于云端的應用服務。

        通過這兩個小的應用實例，大家是否已經感受到數字化的腳步在慢慢臨近，是否體會到工業自動化的數字化變革所帶來的變化？而這些變化將會如何引導工業自動化發展的方向，終如何實現智能化制造？可以談談您的看法！