工業工程是美國五大工程之一，在國外發達國家有著成熟的運用。但是國內剛剛畢業的同學們卻不知道怎么把知識運用在實際工作中。我們從一個產品的研發階段到結束階段（較為完整的產品生命周期）運用到的IE知識羅列出來，以供大家參考。（個人總結，不到之處請留下您的建議。轉載請先在公眾號中聯系我。）
研發階段
1、市場調研：市場部或者銷售部進行市場需求分析，開始立項（一般會任命項目經理進行全局管理）開發一款新產品。從市場需求到新產品的特性部署，需要進行一定的轉化，這個叫做QFD，質量功能展開。這個時候，IE可能需要介入，去了解新產品的特性。IE需要的技能是：需求管理與預測技術（加分項），QFD（加分項）。
2、產品設計：這個階段現在有個理念叫做，面向制造的設計，甚至已經提出面向再制造的設計。這個階段考驗的主要是制造執行人員對于前期設計最終轉化為實際產品的想象能力以及價值分析能力。在設計階段通常還要進行設計失效模式分析（DFMEA）。有的公司比較大有自己專屬的工藝部門，但是嚴格來講，他們是IE范疇下的制造工程。IE需要的技能是：2D、3D工程制圖、識圖能力（必須項），制造技術基礎（必須項），DFMEA編寫（必須項），價值工程知識（加分項）。
3.工時報價:此階段由于產品未實際生產過，只能根據圖面進行工時預估，此時需用預定工時法進行工時評估。IE需要的技能是：工時研究（必須項）。
4.接收訂單預測：收到客戶的訂單預測之后，工廠需要立刻進行相關規劃，IE需要做的主要包括投資回報分析，產能規劃，人力治工具需求規劃。IE需要的技能是：初級會計知識（必須項），粗規劃（必須項）。
新產品導入生產階段
1、當接收到客戶訂單預測之后，一些要求比較高的客戶會對工廠進行審核，以確定工廠是否有足夠的生產能力來滿足客戶產量的需求，以及工廠的質量管控與管理能力是否能匹配客戶需求。IE需要的技能是：ISO體系相關知識（加分項）。
2、工藝流程圖：產品研發完成之后，就要進行導入到生產系統。工藝流程圖就是產品轉化到實際產品的示意圖。IE需要的技能是：工藝流程圖繪制（必須項）。
3、第一版標準工時：那么標準工時就相當重要，需要通過標準工時、預估產量來采購設備、工裝；來招聘、培訓人員；來確定采購原材料周期。IE需要的技能是：工時研究（必須項），方法研究（必須項）。
4、工廠布局：如果是一個全新的工廠，全新的產品，那么IE就要進行整個工廠的規劃，這里不僅要考慮到新產品的需求，還要考慮到以后的拓展性。如果有了廠房，那么就只需要設計產線了。IE需要的技能是：工廠布局（必須項）。
5、第一版標準作業單：在工時、環境都確定完成了之后，告訴作業員應該做什么就要用到SOP（標準作業單，有的地方叫WI，work instruction）了。SOP的制作不是只是填EXCEL表格。IE需要的技能是：線平衡分析（必須項），工站布置（必須項），人因工程（加分項）。
6、試生產階段：人、機、料、法、環都到位了之后，就要進行試產階段啦。這段時間，IE要密切的跟蹤現場發生的異常狀況，然后去推動異常問題的解決。這個時候溝通能力就很重要了（不是之前不重要，是這時候開始溝通能力就相當重要了）。在試生產的末端，需結合客戶交貨需求進行產能爬坡規劃，通過與客戶協調，最終達成對工廠最有利的交貨計劃。IE需要的技能是：強大的溝通能力（必須項），ECRS改善手法（必須項），QC分析工具（加分項），6sigma分析工具：回歸分析，DOE（加分項）。
7、在整個試生產過程中會貫穿著多種改善分析報告，主要包括：A3 report、8D報告。在此階段還需要進行生產失效模式分析（PFMEA)。IE需要的能力是： 邏輯推理能力（必須項）、PFMEA編寫（必須項）。
量產階段
1、量產階段：這個階段雖然沒有新產品導入階段這么多事情了，但是還會有很多異常情況發生。這些可以參照試生產階段。量產階段比試生產更加穩定了，那么也多出來很多其他需求，比如對于瓶頸的改善（因為試產階段異常太多，很難找出瓶頸）；對于物料供應的節奏控制；對于質量的嚴格控制。IE需要的技能是：試生產階段技能，瓶頸定位能力：線平衡分析（必須項），瓶頸定位能力：仿真分析（加分項），統計分析-SPC（加分項），EOQ分析（加分項）。
2、量產階段除保證生產穩定之外，還需進行的另一項重要工作就是進行成本cost down，通過價值工程來降低產品功能成本；通過現場優化與TPM來進行效率與品質提升，降低直接生產運營成本；通過拉動式生產來降低在制品與庫存成本。IE需要的能力是：價值工程知識（加分項），IE七大手法相關知識（必須項），八大浪費相關知識（必須項），TPM相關知識（必須項），拉動式生產相關知識（加分項）。
結束生產階段
1、結束生產階段：這個階段有啥好講的啊？結束生產不是一件簡單的事情，但是很多企業說不生產某種產品就不生產了。這個是存在很大問題的，比如以前產品賣出去了，壞了，需要配件；不生產了，那些過時的設備如何處理；多余人員的如何安置，確定一個對工廠最有利的End of Life日期，以及之前生產所用的固資處理等等問題。這個公司層面的決策左右結果很大，所以暫時無法總結。
必須項，加分項都是根據我和FY的經歷來制定的，難免有偏頗之處。歡迎大家給出意見。我們將保持更新。
來源：安帝實驗室
寫在前面
前面我們分享了西門子、施耐德、三菱、羅克韋爾等工業巨頭的主要工控協議及其端口：
西門子、施耐德、三菱、RA：全球主要工控協議及端口解析
也原創了很多工業協議、工業通訊相關的干活文章：
技術解讀PROFINET、Ethernet/IP等7種主流工業以太網
最全整理工業通訊領域各種總線+協議+規范+接口—數據采集與控制
最全工業網絡通訊技術與協議總結—總線、工業以太網、工業無線
IT、OT 深度融合的當下，無論是OT側，還是IT側，各種協議都起到了至關重要的作用，比如前面我們提到的各種工控協議的解讀與密碼破解：
西門子、施耐德、羅克韋爾PLC程序設計漏洞探秘
S7-1200+SCADA：詳解西門子S7協議與數據讀寫 TIAV17+S7-1200：解析最新西門子S7CommPlus協議 MES、SCADA下的數據采集—西門子S7comm協議分析
今天我們來聊一聊西門子WinAC與GE iFIX的工業場景仿真虛擬化通訊實驗~
一、實驗目的
測試西門子虛擬PLC與組態軟件iFIX之間TCP/IP仿真通訊。
二、TCPIP協議簡介
TCP/IP傳輸協議，即傳輸控制/網絡協議，也叫作網絡通訊協議。它是網絡應用中最基本的通信協議。TCP/IP傳輸協議對互聯網中各部分進行通信的標準和方法進行了規定。并且，TCP/IP傳輸協議是保證網絡數據信息及時、完整傳輸的兩個重要的協議。TCP/IP傳輸協議是嚴格來說是一個四層的體系結構，應用層、傳輸層、網絡層和數據鏈路層都包含其中。
三、協議搭建的工具
四、應用軟件介紹
01
STEP7介紹
STEP 7是一款編程軟件，用于西門子系列工控產品包括SIMATIC S7、M7、C7和基于PC的WinAC的編程、監控和參數設置，是SIMATIC工業軟件的重要組成部分。STEP 7具有以下功能：硬件配置和參數設置、通訊組態、編程、測試、啟動和維護、文件建檔、運行和診斷功能等。
02
WinAC介紹
SIMATIC WinAC是西門子公司開發的基于PC控制的核心組件，它的出現擴展了SIMATIC S7的控制范圍。WinAC是一個名副其實的控制中心，它將PLC控制、數據處理、通訊、可視化及工藝集成于一臺PC機上。WinLC是WinAC中的一種控制器，Windows Logic Controller， 是可執行 S7 控制器 (S7-300/400) 功能的軟PLC系統的一個 實時作業系統上執行的應用軟件。即是基于實時系統的，完成PLC任務的軟件。
03
iFIX介紹
iFIX是Intellution自動化軟件產品家族（目前已歸屬GE）中的一個基于Windows的HMI/SCADA組件。iFIX是基于開放的和組件技術的產品，專為在工廠級和商業系統之間提供易于集成和協同工作設計環境。它的功能結構特點可以減少開發自動化項目的時間，縮短系統升級和維護的時間，與第三方應用程序無縫集成，增強生產力。
iFIX的SCADA部分提供了監視管理、報警和控制功能。它能夠實現數據的絕對集成和實現真正的分布式網絡結構。
iFIX的HMI部分是監視控制生產過程的窗口，它提供了開發操作員熟悉的畫面所需要的所有工具。
五、協議仿真環境搭建過程
01
環境配置
將兩臺虛擬機及物理機設置在同一網段：
02
STEP7配置
打開STEP7，插入一個SIMATIC PC 站點。配置組態，插槽中分別插入WinLC RTX和IE General，并將IE的IP設置為虛擬機的IP192.168.2.3。然后保存編譯。
新建OB1及DB塊，并編寫一段程序，與上位機通訊時用作監控數據，更直觀的判斷通訊狀態。
03
iFIX配置
打開系統配置，添加并配置S7A驅動。配置好設備及塊地址后，監視通訊狀態是否良好。
打開數據庫管理器，然后添加DI、AI變量與PLC程序中的變量地址一一對應。
新建畫面，添加管道、水泵、出水罐等標簽。然后關聯數據庫中的變量。運行畫面后當按下水泵啟動按鈕后，水泵啟動指示燈變為運行狀態（綠色），同時液位會按照一定速率升高。當液位高于設定值時，會產生液位高報警，提示操作人員液位異常。停止水泵運行，液位保持不變。
六、TCP/IP協議虛擬化仿真技術應用
01
虛擬化工業場景仿真
利用此虛擬化技術實現虛擬化平臺的搭建，能夠無限接近真實的控制系統、監控上位機的虛擬化仿真，實現典型的工業場景虛擬化，如石油石化、火力發電、水利系統、智能制造等。
02
虛擬化靶場管理平臺
將虛擬化工業場景搭建到工業互聯網安全虛擬化靶場平臺，針對控制、監控系統進行虛擬化模擬仿真，并能在其上進行數據流量抓取分析、攻防演練以避免對真實業務網絡的破壞。