2026年5月13日,西门子官方发布了一份技术文档,推出了WinCC Unified MCP Server。这是西门子首次将Model Context Protocol(MCP)协议引入工业自动化领域,为AI大模型与WinCC Unified PC Runtime之间搭建了一座标准化的桥梁。
说实话,这个动作比很多人预想的要快。工业自动化的AI化喊了好几年,但真正能落地的标准化集成方案,迟迟没有出现。西门子这次出手,算是给行业打了个样。

一、MCP协议是什么?
MCP(Model Context Protocol)是一个开源标准协议,专门用于连接AI应用到外部系统。你可以把它理解为"AI世界的USB接口"——不管是什么品牌的AI模型,只要支持MCP,就能用统一的方式访问各种外部工具和数据。
在工业场景下,这意味着:AI不再是一个"只会聊天"的助手,而是可以真正"看懂"工厂数据、"操控"生产设备的智能体。
一个比喻:如果把AI大模型比作一个能力超强但"眼瞎耳聋"的天才,那么MCP就是给它装上了眼睛和手——让它能看见实时数据、能执行具体操作。
二、架构解读:三层结构,各司其职
WinCC Unified MCP Server的整体架构非常清晰,分为三层:
| 第一层 | ||
| 第二层 | ||
| 第三层 |
MCP Server在这里扮演的是"翻译官+门卫"的角色:它负责把AI的请求翻译成WinCC能理解的指令,同时还要验证权限、控制访问频率。
重要前提:MCP Server必须与WinCC Unified PC Runtime安装在同一台Windows机器上,因为内部API仅支持本地访问。
三、核心功能:20个工具,覆盖四大领域
根据官方文档,MCP Server提供了20个函数,分为四大功能模块:
| 系统与连接 | ||
| 标签管理 | ||
| 报警管理 | ||
| 工厂模型与导航 |
特别值得关注的是标签订阅功能(subscribe-tag),可以实现实时数据变化推送;以及历史数据读取(read-history),支持时间范围查询和降采样优化传输。
四、四大用例:AI真正介入生产管理
官方文档里列出了四个核心应用场景,每一个都对应着实实在在的痛点:
1. 自然语言访问复杂数据
以前想查一批标签数据,得记住具体的变量名、手动在HMI上点选。现在直接说话就行:
示例提示词:"Show me all tags and their current values for Production Line 1""读取当前产品的配方值"
AI还可以帮助探索和理解正在运行的WinCC Unified项目,实时获取系统结构信息。这个功能看起来简单,但实际价值不小——现场工程师不需要记住几百个变量名,维护人员可以用自然语言快速定位问题。
2. 历史数据分析与OEE报告
生成生产报告、分析OEE瓶颈——以前这些工作需要工程师手动从数据库导出数据、用Excel反复处理。现在AI可以直接对接WinCC的历史数据库:
示例提示词:"Help me analyze OEE for Production Line 1 based on all available data""读取生产线1过去24小时的历史数据,包括标签日志和报警日志"
值得关注的是,这类分析类任务对AI的推理能力要求较高,最终效果很大程度上取决于提示词的精准程度。西门子在这里提供了预定义系统提示词模板,算是降低了一点使用门槛。
3. 根因分析
设备突然停机,原因可能藏在几十个变量里。AI可以快速关联时间序列数据、报警记录,帮你缩小排查范围:
示例提示词:"Show me key root causes for stoppages in production line 1""将报告翻译成德语和中文"
非计划停机代价高昂。AI代理可以在几秒钟内将复杂、海量的系统数据转化为清晰、可操作的洞察。这个场景非常适合与预测性维护结合。但要注意,AI给出的是"可能的原因",最终的决策权还是在工程师手里——至少目前是这样。
4. 通过AI命令控制系统
这是最激进的一个用例——让AI直接发指令给PLC和HMI。AI代理可以:启动/停止设备、发送命令信号、调整参数(设定值、阈值等)。从数据读取跨越到控制操作,对安全性的要求立刻提到了最高级别:
示例提示词:"Set the setpoint for pump P-101 to 50%""Set the speed of the Blowmolder to 70%"
说实话,这种"语音控制PLC"的场景,目前在工业环境下还比较超前。西门子的方案里专门提到了可配置的读/写访问机制,说明他们也意识到这一块的风险——权限必须管死。
五、安全机制:工业场景不能"裸奔"
既然涉及到控制操作,安全机制就必须到位。西门子在这套方案里加入了多层次的安全特性:
- Bearer Token身份验证:
MCP Server与MCP客户端之间支持Token认证,防止未授权访问 - 细粒度权限控制:
可以为不同客户端分配不同的Token,指定读权限或读写权限 - IP白名单:
可以配置允许连接的客户端IP地址 - 速率限制:
可配置的每分钟请求上限,防止恶意请求或误操作导致的系统过载 - 预定义系统提示词:
通过优化提示词模板,引导AI返回更准确、更安全的结果 - 工具开关:
可以禁用特定工具(如write-tags写标签),防止敏感操作 - 结构化标签过滤:
通过白名单或开放访问控制哪些结构化标签类型被暴露
配置示例(wincc_mcp.yaml):auth: enabled: true tokens: - token: "YOUR_SECURE_TOKEN_HERE" client_id: "operator-1" scopes: ["read", "write"]
⚠️ 重要提醒:默认配置下只启用读取功能。如果要启用写入功能,必须在配置文件中明确开启。但这意味着AI代理可以修改WinCC Unified项目中的数据点值,请务必按照西门子指南采取适当的安全措施。
客观说,这些机制体现了西门子对工业安全的理解。但实际部署时,企业还是需要结合自身的安全策略做二次加固——比如在MCP Server前面再加一层工业防火墙、定义更细粒度的操作白名单。
六、系统要求与快速部署
部署三步走:
确保WinCC Unified PC项目正在运行 解压ZIP包,双击运行 install.bat 安装依赖 双击运行 run.bat,输入项目名称启动服务
支持的AI客户端:目前文档中测试了 Claude Desktop 和 Qwen Desktop(通义千问),也兼容其他支持MCP协议的工具如OpenLLM等。
七、实战意义:对工程师意味着什么?
短期来看,这个方案的价值主要体现在两个层面:
对现场工程师
数据查询效率会显著提升。以前需要翻菜单、记变量名的工作,现在说话就能搞定。但别指望AI能完全替代你的专业知识——它更像一个24小时在线的"助手",帮你处理重复性的查询工作。
对工厂管理层
数据分析的门槛降低了。以前需要工程师手动导数据、做报表的管理决策,现在可以让AI辅助完成。但要注意,AI提供的是"参考",不是"答案"——关键决策还是要人来拍板。
长远来看,MCP协议的引入可能是工业AI落地的一个转折点。当AI与自动化系统有了标准化的接口,未来的想象空间就大了——智能排产、预测性维护、自适应控制……这些场景的实现难度会大大降低。
八、资源下载
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