工业软件介绍系列之二：PLM、PLC与OPC
导读 INTRODUCTION
本文由「MES数字制造」作者tallrain原创，数字化企业经授权发布，并增加了一些资料配图。
本文为第二篇，第一篇《CATIA与CAD》请点击下方传送门：
◉ 工业软件介绍系列之一：CATIA与CAD
PLM与Teamcenter
PLM全称是Product Lifecycle Management，即产品生命周期管理。
为什么要专门定义一个系统来管理产品生命周期呢？
如果说CAD的基础是数学，有大量的算法，那么PLM主要是提供了一种工具，来实现精细化管理。
PLM的核心功能包括：
1. 产品的主数据，如名称、版本、类型、生效日期、失效日期。
2. 产品的状态或生命周期。
3. 产品的文档，如CAD模型、工艺文件。
4. 产品的相互关系即BOM。
在大型公司，不少产品面向多个地区销售，那么可能会执行不同的法律法规和质量标准，因此对应的零件会有差异，因而产品的BOM实际上是动态的结构。
产品的生命周期包括设计、验证、试生产、发布、失效等阶段，其对应的BOM也有差异。
在制造领域，就有EBOM、MBOM、PBOM、SBOM等：
◉ EBOM是Engineering BOM，即工程BOM，体现了产品在工程上的结构。
◉ MBOM是Manufacturing BOM，即制造BOM，体现了产品在制造上的需求，如区分制造件和采购件。
◉ PBOM是Process BOM，即工艺BOM，将MBOM进一步细分到作业单元和设备，以及对应的工艺参数等，对应的系统有PTC Windchill MPMLink。
◉ SBOM是Software BOM，即软件BOM，是需要在出厂前烧录入各控制单元的软件清单，对应的系统有PTC Integrity。
目前在国内汽车行业，应用最多的PLM系统是PTC Windchill和Siemans Teamcenter。Windchill成立于美国，1998年被PTC收购并发布4.0版本，之后大约一两年发布一个大的版本。而Teamcenter的故事大有不同：
◉ Teamcenter的前身UGS，最初是United Computing公司的CAM产品，名为UNIAPT, 包含部分PLM功能，于1969年成立于美国加州。
◉ 1976年，麦道公司收购United Computing。
◉ 1991年，EDS公司收购麦道公司的系统集成组，包括United Computing，并将相关产品命名为Unigraphics Solutions。
◉ 2001年，EDS公司收购SDRC公司，组成Unigraphics PLM Solutions事业部。EDS的IMAN合并SDRC的Metaphase，更名为Teamcenter。
◉ 2007年，Siemens收购EDS，并将其PLM产品更名为Siemens PLM software。
之后，Siemens又陆续收购了Innotec、Vistagy、Elan、IBS等公司，以扩展其PLM产品线。
图片来源：西门子官网
我们可以看到，Windchill是一个典型的美国软件公司的产品，而Teamcenter脱胎于CAM，是一系列各自发展的多个产品的组合，其面向不同行业有不同的解决方案。
PLC和OPC
PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)是现代工业控制的核心。下面简单介绍一下PLC的发展历程：
1968年，通用汽车公司招标新式设备，用于取代传统继电器，以提升产线调整、设备检修时的效率。1969年Modicon公司交付了其第一件PLC产品，并于1979年发布了Modbus通信协议。Modicon后来成为施耐德公司旗下PLC品牌。
Modicon第一件PLC产品，图源施耐德电气
此外，Allen-Bradley公司也参与了PLC的早期发展，其PLC后来成为罗克韦尔旗下AB PLC。
除了Modbus外，PLC流行的通信协议还有Profibus和Profinet。Profibus在1987年由德国西门子等公司及机构所推动，Profinet继承自Profibus，并于2002年发布Profinet CBA标准。
接下面简单介绍一下OPC。OPC是PLC与IT系统通信的桥梁，将PLC处理的数据转变成IT系统能够直接使用的变量。OPC有两个发展阶段：
◉ 阶段1是OPC DA，OPC代指OLE for Process Control。
◉ 阶段2是OPC UA，OPC代指Open Platform Communications。
其中，OPC DA基于微软的OLE(对象链接与嵌入)、COM(组件)、DCOM(分布式组件)开发，于1996年发布最初版本。所以说，在工控领域，微软Windows是真正的生产力工具。
西门子等PLC大厂都有自己的OPC产品，但是现在最流行的是Kepware公司的通用OPC Server，其兼容大多数主流型号的PLC。Kepware于1995年成立，于2016年被PTC公司收购。
这篇短文又出现了施耐德、罗克韦尔、西门子、微软、PTC等行业大公司的身影，而且我们还看到，最适合中国工业软件厂商学习的PTC，也在通过收购Kepware来介入物理世界，以巩固自己的基础。
