

未(wei)來(lai),工(gong)業(ye)企(qi)業(ye)將(jiang)能(neng)夠(gou)靈(ling)活(huo)地(di)適(shi)應(ying)供(gong)需(xu)兩(liang)端(duan)不(bu)斷(duan)變(bian)化(hua)的(de)市(shi)場(chang)條(tiao)件(jian),並(bing)取(qu)得(de)蓬(peng)勃(bo)發(fa)展(zhan)。屆(jie)時(shi),非(fei)專(zhuan)有(you)的(de)開(kai)放(fang)式(shi)平(ping)台(tai)將(jiang)能(neng)夠(gou)基(ji)於(yu)對(dui)業(ye)務(wu)目(mu)標(biao)的(de)實(shi)時(shi)管(guan)理(li)提(ti)供(gong)整(zheng)體(ti)控(kong)製(zhi)能(neng)力(li),推(tui)動(dong)新(xin)的(de)商(shang)業(ye)模(mo)式湧現。運營流程和基礎流程將被整合至一個無縫的業務、自動化和控製係統,以便更好地協調供應鏈、業務係統、運營、生產、物wu流liu以yi及ji客ke戶hu服fu務wu等deng各ge個ge環huan節jie。創chuang新xin型xing工gong業ye自zi動dong化hua技ji術shu的de應ying用yong將jiang促cu使shi運yun營ying能neng力li發fa生sheng階jie段duan性xing的de改gai進jin。最zui終zhong,工gong業ye企qi業ye將jiang能neng夠gou提ti升sheng交jiao付fu速su度du,削xue減jian成cheng本ben,並bing縮suo短duan向xiang消xiao費fei者zhe交jiao付fu產chan品pin的de周zhou期qi。
什麼“原因”阻擋了工業自動化的前進步伐
如果數字化的潛力能夠得到全麵發掘,工業企業的創新能力、效(xiao)率(lv)和(he)敏(min)捷(jie)性(xing)都(dou)將(jiang)達(da)到(dao)前(qian)所(suo)未(wei)有(you)的(de)高(gao)度(du)。那(na)麼(me),是(shi)什(shen)麼(me)阻(zu)礙(ai)了(le)這(zhe)一(yi)切(qie)的(de)發(fa)生(sheng)呢(ne)?事(shi)實(shi)上(shang),其(qi)中(zhong)的(de)製(zhi)約(yue)因(yin)素(su)更(geng)多(duo)地(di)源(yuan)於(yu)曆(li)史(shi)和(he)心(xin)理(li)方(fang)麵(mian),而(er)並(bing)非(fei)技(ji)術(shu)方(fang)本(ben)身(shen)麵(mian)。

低(di)成(cheng)本(ben)智(zhi)能(neng)傳(chuan)感(gan)器(qi)和(he)開(kai)放(fang)式(shi)計(ji)算(suan)平(ping)台(tai)的(de)廣(guang)泛(fan)普(pu)及(ji)簡(jian)化(hua)了(le)互(hu)聯(lian)互(hu)通(tong)和(he)係(xi)統(tong)控(kong)製(zhi)的(de)複(fu)雜(za)性(xing),使(shi)得(de)機(ji)器(qi)學(xue)習(xi)和(he)人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)的(de)應(ying)用(yong)成(cheng)為(wei)可(ke)能(neng)。事(shi)實(shi)上(shang),目(mu)前(qian)智(zhi)能(neng)不(bu)但(dan)可(ke)以(yi)分(fen)布(bu)在(zai)雲(yun)端(duan)和(he)邊(bian)緣(yuan)的(de)軟(ruan)件(jian)資(zi)源(yuan)中(zhong),而(er)且(qie)可(ke)以(yi)嵌(qian)入(ru)到(dao)控(kong)製(zhi)器(qi)和(he)現(xian)場(chang)設(she)備(bei)中(zhong)。
此(ci)外(wai),隨(sui)著(zhe)技(ji)術(shu)的(de)進(jin)步(bu)和(he)開(kai)放(fang)式(shi)標(biao)準(zhun)的(de)演(yan)進(jin),製(zhi)造(zao)商(shang)得(de)以(yi)在(zai)不(bu)中(zhong)斷(duan)現(xian)有(you)業(ye)務(wu)運(yun)營(ying)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia),更(geng)加(jia)順(shun)利(li)地(di)推(tui)進(jin)現(xian)代(dai)化(hua)升(sheng)級(ji)改(gai)造(zao),避(bi)免(mian)核(he)心(xin)係(xi)統(tong)替(ti)換(huan)產(chan)生(sheng)高(gao)昂(ang)成(cheng)本(ben)。然(ran)而(er),由(you)於(yu)對(dui)傳(chuan)統(tong)專(zhuan)有(you)自(zi)動(dong)化(hua)係(xi)統(tong)的(de)過(guo)度(du)依(yi)附(fu)和(he)依(yi)賴(lai),很(hen)多(duo)製(zhi)造(zao)商(shang)都(dou)無(wu)法(fa)獲(huo)得(de)上(shang)述(shu)優(you)勢(shi)。
從傳統的專有自動化係統到“即插即用”的開放式平台
目前,大多數領先的自動化係統供應商向最終用戶提供的是專有係統,導致這些用戶隻能使用特定的技術。許多此類用戶在向其他PLC/DCS供應商的係統遷移時,都麵臨著投資回報率(ROI)的問題。
然而,這種專有方法導致製造企業無法充分利用創新成果,增加了企業的總擁有成本,限製了企業使用先進IT技術的能力。從長遠來看,這種專有方法會限製企業快速向前發展、迅速建立市場優勢的能力。
未來的情況將大有改觀。Automation.com總編Bill Lydon認ren為wei,未wei來lai的de製zhi造zao和he生sheng產chan運yun營ying將jiang圍wei繞rao通tong用yong開kai源yuan架jia構gou展zhan開kai,並bing將jiang遵zun循xun由you開kai放fang標biao準zhun驅qu動dong的de互hu聯lian網wang和he企qi業ye計ji算suan模mo式shi。工gong業ye自zi動dong化hua實shi際ji上shang是shi一yi個ge計ji算suan用yong例li,但dan它ta還hai未wei成cheng熟shu到dao可ke以yi接jie納na這zhe些xie先xian進jin概gai念nian的de程cheng度du。工gong業ye自zi動dong化hua係xi統tong應ying僅jin作zuo為wei一yi個ge多duo廠chang商shang、可互操作的開放式平台,用以實施全新的製造和生產模式。
Lydon表示:“yixiezhizaoheshengchanqiyezhengzaichangshijianjinshibiangefangfa,zaibaoliuxianyouliuchenghexianyouzichandetongshi,tuidongjieduanxinggaibian。zhezhongfangfacezhongyuliyongxinjishujinxinggaijin,shixianchengbenjieyueheyunyinggaishan。zheyangdejianjinshitiaozhengbingbuhuidaozhiliuchengheyewumoshideshenkebianhua。”Lydon認為,製造和生產流程的變革以及業務模式的改變和技術變革的推動,將加速提升企業的競爭能力,並帶來顯著的投資回報。
Lydon提倡采取任何必要措施,使用開放的多廠商架構,基於實時業務管理目標,實現對自動化的整體控製。“要想真正實現‘即插即用’,我wo們men必bi須xu摒bing棄qi本ben地di標biao準zhun,轉zhuan而er采cai用yong單dan一yi的de行xing業ye標biao準zhun配pei置zhi文wen件jian,將jiang設she備bei添tian加jia到dao自zi動dong化hua係xi統tong當dang中zhong。目mu前qian,計ji算suan機ji行xing業ye已yi經jing實shi現xian了le這zhe樣yang的de操cao作zuo,簡jian簡jian單dan單dan即ji可ke將jiang打da印yin機ji、掃描儀、照相機和外部驅動等設備添加到係統中。計算機係統可以,自動化係統為何不行呢?”
標準必不可少
Lydon指出,在新的環境中,對於多廠商互操作性以及從供應鏈到製造和生產再到客戶的無縫接口而言,標準至關重要。IEC 61131-3是當前應用最為廣泛的工業自動化和控製編程標準,得益於其完整的任務結構,可以完成事件驅動型、狀態觸發型和循環邏輯型任務。PLCOpen組織對IEC 61131標準進行了重大改進,包括用於企業通信的OPC UA協議、遠程過程調用以及控製器到控製器的標準化數據通信模型等。該領域的另一項進展是IEC 61499標準(譯者注:IEC61499已經被等同轉化為國家標準GB/T19769),這項標準基於IEC 61131標準的功能構建,定義了分布式控製係統的通用模型,並且以圍繞功能塊構建的事件驅動型任務為特征。
拋開IEC 61131和IEC 61499等編程標準不說,人們往往會忽略這樣一個重要事實——傳統廠商從未完全接受使用代碼和功能可移植性的開放式實現。Eclipse Foundation 4diac開源項目促進了IEC 61499,如果能夠被傳統自動化廠商接受,那標準的進一步發展將是朝著正確的方向邁出的一步。
IEC 61499標準的普及
施耐德電氣認為,對於Lydon提出的問題,答案可能在於IEC 61499標準的普及。這項標準最初形成於上世紀90年代末和本世紀初,但是由於當時的技術條件所限,這項標準並未得到廣泛普及。如今,隨著技術的進步,IEC 61499標準解決了不同廠商設備間的可移植性、可(ke)配(pei)置(zhi)性(xing)和(he)互(hu)操(cao)作(zuo)性(xing)問(wen)題(ti),同(tong)時(shi)也(ye)解(jie)決(jue)了(le)軟(ruan)件(jian)和(he)硬(ying)件(jian)獨(du)立(li)性(xing)的(de)問(wen)題(ti)。此(ci)外(wai),通(tong)過(guo)調(tiao)整(zheng)和(he)結(jie)合(he)基(ji)於(yu)掃(sao)描(miao)和(he)基(ji)於(yu)事(shi)件(jian)的(de)機(ji)製(zhi),這(zhe)項(xiang)標(biao)準(zhun)可(ke)以(yi)使(shi)自(zi)動(dong)化(hua)係(xi)統(tong)輕(qing)鬆(song)采(cai)納(na)IT領域的最佳實踐,並與企業係統進行交互。此外,借助IEC 61499兼容wrapper配置軟件實現遺留係統的再利用能力也正在開發當中。
開放式過程自動化論壇(OPAF)和過程工業自動化技術用戶協會(NAMUR)等組織作為最終用戶團體,正在大力推進對當前專有自動化係統範式的改革。有了IEC 61499biaozhun,zaijiashangshinaidedianqidengzhuyaozidonghuachangshangduiyucaiyongkaifangshizidonghuaxitongpingtaideyiyuan,keyishuoxianzaiyijingshiwanshijubei,gongyezidonghuaxitongqianjingzaiwang。
關於作者:
Fabrice Jadot ,施耐德電氣工業自動化業務首席技術官