一、核心控制与监控软件
1. 工业自动化控制软件
- 功能：实现对 PLC、机器人、运动控制器等设备的实时控制，支持逻辑运算、PID 调节等。
- 主流产品：
- 西门子 TIA Portal：支持 S7 系列 PLC 编程，集成 HMI 组态和仿真功能，适用于复杂生产线。
- 罗克韦尔 Studio 5000：与 Allen-Bradley 硬件深度集成，支持模块化编程和版本管理，适合汽车制造等离散行业。
- 施耐德 EcoStruxure Control Expert：兼容 Modicon PLC，支持结构化文本和指令列表，提供诊断工具优化调试效率。
2. SCADA 系统
- 功能：实时监控生产线状态，采集传感器数据，支持报警、趋势分析和远程控制。
- 主流产品：
- 远程通组态软件：支持 PC 和手机端同步监控，兼容西门子、三菱等 PLC，提供地图可视化和报表功能。
- 中控技术 SCADA：支持千万级数据点接入，内置实时数据库和 OPC UA 协议，适用于冶金、化工等流程行业。
- Rockwell FactoryTalk View SE：分布式架构支持多站点协同，提供移动端访问和 3D 可视化组件。
3. HMI 人机界面软件
- 功能：提供操作员与设备的交互界面，支持图形化组态和多语言切换。
- 主流产品：
- 西门子 SIMATIC WinCC：与 TIA Portal 无缝集成，支持触摸屏和 PC 端，提供模板库和动态效果。
- 研华 WebOP Designer：内置 RTOS，支持百余种 PLC 协议，适用于包装、标签分切等行业。
二、生产管理与优化软件
1. MES 制造执行系统
- 功能：管理生产计划、物料追溯、质量控制和设备维护，连接 ERP 与底层设备。
- 主流产品：
- 华磊迅拓 OrBit-MES：支持电子、注塑等行业，提供工艺参数监控和异常报警，已服务 700 + 企业。
- SAP ME：支持复杂离散制造，提供批次管理和电子签名功能，适合汽车零部件行业。
2. 数字孪生与 AI 应用
- 功能：通过虚拟模型模拟物理生产线，结合 AI 实现预测维护和工艺优化。
- 典型案例：
- 宝冶钢结构项目：10 万构件的数字孪生系统实现全流程信息化管控，工期缩短 15%。
- 凡拓数创 AI 3D 数字孪生：在化工行业实现能耗降低 12%，非计划停机损失减少超千万元。
三、通信与协议支持
1. 工业通信协议栈
- 功能：实现设备间数据传输，支持 OPC UA、Modbus、EtherCAT 等协议。
- 主流方案：
- TI 工业通信解决方案：支持 EtherCAT、Profinet 等协议，提供硬件和软件栈，适用于时间敏感网络（TSN）。
- OPC UA：跨平台数据交互标准，被中控技术、远程通等 SCADA 系统广泛支持。
2. RTOS 实时操作系统
- 功能：确保控制任务的低延迟和高可靠性，适用于嵌入式设备。
- 主流产品：
- 风河 VxWorks：用于火星探测器和 KUKA 机器人控制器，支持多核处理和 TSN 协议。
- 研华 WebOP 系列：内置 RTOS，提供工业级 HMI 设备，适用于包装机械。
四、新兴技术与国产化趋势
1. 工业物联网（IIoT）平台
- 功能：连接海量设备，提供数据分析和边缘计算能力。
- 主流产品：
- 中服云工业物联网平台：支持数字孪生和低代码开发，适用于智能制造。
- OneNET 工业物联网：中国移动推出的平台，支持 5G 接入和设备健康管理。
2. 国产软件替代
- 推荐产品：
- 鼎捷软件：深耕制造业，提供智能制造和工业互联网解决方案。
- 中望软件：自主 CAx 技术打破海外垄断，适用于汽车模具设计。
五、行业适配与部署建议
1. 行业差异化需求
- 电子制造：需防错防呆和追溯功能，推荐华磊迅拓 MES。
- 冶金化工：需耐高温、耐腐蚀环境，推荐中控技术 SCADA。
- 汽车制造：需高精度同步控制，推荐罗克韦尔 Studio 5000。
2. 部署策略
- 中小企业：选择低成本国产方案，如远程通组态软件 + 华磊迅拓 MES。
- 大型企业：采用国际品牌 + 国产化混合架构，如西门子 TIA Portal + 中服云平台。
六、技术趋势与选型建议
- AI 与云化：优先选择支持 AI 算法（如 TensorFlow Lite）和云原生架构的软件，如凡拓数创数字孪生平台。
- 实时性：关键任务场景需 RTOS 支持，如 VxWorks 或研华 WebOP。
- 国产化：政策推动下，国产软件如鼎捷、中望在功能和性能上已接近国际水平。
通过以上软件组合，可实现从设备控制到生产管理的全流程数字化，提升流水线的效率、可靠性和灵活性。具体选型需结合行业特性、硬件兼容性和预算综合考量。
