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基于西门子工业通讯产品的中信戴卡工厂智能数字化制造系统基于西门子工业通讯产品的中信戴卡工厂智能数字化 制造系统DMS1.0设计和实施，作为中国大陆第一家铝车轮制造企业，中信戴卡的发展历程代表了中国铝合金轮毂行业短短20多年的历史。

案例背景介绍

1 引言

作为中国大陆第一家铝车轮制造企业，中信戴卡的发展历程代表了中国铝合金轮毂行业短短20多年的历史。经历了产品差异化、开拓OEM市场、集团化商业模式创新、产业规模跨越发展及多元化、国际化等5个发展阶段，中信戴卡如今已成为全球最大的铝车轮和铝制底盘零部件供应商。

2014年开始，身处数字化时代的中信戴卡开始计划在大洋彼岸兴建一家年产量达到300万只的集智能化、高度自动化为一体的铝车轮工厂。这家设立在美国密歇根州格林维尔市的中信戴卡北美车轮工厂，将为北美客户提供强大的绿色轻量化铝车轮和铝制零部件制造的整体解决方案，同时也将成为戴卡打造面向未来的数字化工厂的典范之一。

在最新的北美工厂，中信戴卡开始积极布局面向未来的智能制造体系和数字化工厂平台——“数字化制造系统DMS1.0”。在全球最大的自动化和数字化解决方案提供商西门子的支持下，这一套融合了企业的经营管理、研发和综合制造能力的完整体系平台，实现了产品从以往单纯的生产制造到个性化定制的转变，生产模式向智能化、信息化转变。

案例实施与应用情况

2 问题的提出

中信戴卡北美工厂总投资约1.5亿美元，是中国汽车零部件行业在美国最大投资项目，为中国制造业“走出去”战略的实施起到积极的示范作用。因此，该工厂希望不只是简单地实现一个环网冗余的工厂通讯网络，而是要求全面考虑工厂的环境、信息安全性问题和工艺段的分隔问题。

此外，设备是工厂的重要资产。对中信戴卡装备部而言，希望在帮助北美工厂建立本地全厂通讯覆盖的同时，专门为其生产设备建立高速管理和维护通道，乃至连接其他地区工厂实现全球设备的统一诊断维护平台。

相对于北美工厂，中信戴卡装备部扮演的是设备运营和管理方的角色，拥有独立于工厂运营系统的设备维护权利，通过这一智能网络的实现，要求克服部门之间的沟通障碍，并基于工厂网络和集团网络的独立性，保护和管理自身的设备数据。

3 DMS通讯架构和设计

3.1 通讯架构及其实现

从设计理念上，作者所在团队突出了立体布局、安全架构和系统管理三大理念。首先在网络架构上，兼顾物理层、链路层、网络层和应用层，形成立体化的设计布局；在安全方面，网络架构主要分为“预防”、“治理”、“巩固”三个主线程；在系统管理方面，还需要安全管理系统与网络部署相适应,增强网络的可控性，有效阻止渗透式网络攻击。”

整体通讯系统同样分为三个层级，即工厂核心网络、工艺环网和现场网络。戴卡工厂DMS系统骨干网络结构设计如图1所示。

根据戴卡工厂的实际需求，作者团队设计提供了功能最优化和成本最优化（主要通过降低工艺环网一级终端设备的接入带宽实现）两套方案。在最上层核心交换机间，以10G网络连接进行冗余，并提供全千兆平台，用于服务器或其他终端连接，以及连接至上级系统网络；在工艺环网一级，按照铝轮毂的最主要的生产工艺环节，即熔化、低压铸造、探伤、热处理、机械加工、检验测试、涂装等，分别提供千兆冗余环网骨干，并以千兆上联至核心网络，向下提供100M/1000Mbps自适应网络接口，用于各类上位、操作站以及现场级网络连接；现场及网络通过1000Mbps（或100Mbps）自适应接口连接各类工艺终端、控制器、I/O等。

3.2 设备管理维护的专属网络建设

由于该工厂是基于之前的汽车老旧工厂进行改造而来，很多基础设施是固定的，交换机必须安装在固定宽度的工字钢里面，也就是说交换机的长度是根据这个宽度而定，需要定制的产品方案。

为了帮助中信戴卡装备部专门建立专属的设备管理和维护通道，作者团队通过增加IT/OT网络间隔离防火墙，建立DMZ（非军事化）隔离区域。DMZ区域与Internet连接间增加防火墙，阻断除维护请求VPN以外其他所有通讯，以白名单方式工作。终端设备前，增加隔离模块SCALANCES600建立VPN端点。这样，终端隔离模块、OT/IT间防火墙与上层商用系统防火墙形成逐级防御体系，维护网络与工艺网络的划分。