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麵向未來工業,開放自動化帶來嶄新視野

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 11:10:03 來源:施耐德電氣(中國)有限公司

當下,開放自動化技術正不斷滲透、落地各行各業,為工業領域數字化轉型、智能化升級帶來嶄新機遇和強勁動能。滴水穿石非一日之功,這一發展趨勢並非偶然,而早已有跡可循。

伴隨信息技術的迅猛發展,工業企業對打破傳統自動化係統封閉性、解放生產力的訴求愈發高漲,這為基於軟硬件解耦的開放自動化技術提供了廣泛的用武之地。與此同時,在AI、數字孿生等前沿技術的加持下,工業軟件與硬件協同、與場景結合的應用潛能得以進一步釋放,為軟件定義的開放自動化落地創造了成熟的技術條件。

在施耐德電氣全球高級副總裁、工業自動化業務數字化工廠負責人Ali Haj Fraj看來,軟件定義的開放自動化正以不可阻擋之勢推動著傳統工業自動化模式的轉變,為工業帶來持久且可持續的積極變化。

施耐德電氣全球高級副總裁、工業自動化業務數字化工廠負責人Ali Haj Fraj

軟件定義的開放自動化,為打破生產力束縛而生

近年來,技能短缺、供應鏈挑戰、市(shi)場(chang)需(xu)求(qiu)多(duo)變(bian)等(deng)難(nan)題(ti)接(jie)踵(zhong)而(er)至(zhi),為(wei)工(gong)業(ye)企(qi)業(ye)帶(dai)來(lai)了(le)不(bu)容(rong)小(xiao)覷(qu)的(de)運(yun)營(ying)壓(ya)力(li)。另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian),隨(sui)著(zhe)業(ye)務(wu)發(fa)展(zhan)及(ji)產(chan)線(xian)增(zeng)加(jia),企(qi)業(ye)要(yao)管(guan)理(li)和(he)維(wei)護(hu)成(cheng)百(bai)上(shang)千(qian)的(de)硬(ying)件(jian)設(she)備(bei),甚(shen)至(zhi)更(geng)多(duo),並(bing)確(que)保(bao)這(zhe)些(xie)設(she)備(bei)能(neng)夠(gou)無(wu)縫(feng)協(xie)同(tong)工(gong)作(zuo),這(zhe)無(wu)疑(yi)加(jia)劇(ju)了(le)企(qi)業(ye)的(de)運(yun)營(ying)複(fu)雜(za)性(xing)。

因此,工業企業必須擁抱數字化轉型,在提高生產力的同時,增強自身靈活性。

raner,rujinhenduoqiyerenggaoduyilaiyujishinianqiananzhuangdezidonghuaxitong。shouzhiyuzhuanyouzidonghuaxitonghedanyichangshangruanyingjianshendukunbangdechuantongmoshi,yonghuwangwangwufaraokaigongyingshangdexianzhi,ziyouxuanze、搭配和應用適需的硬件設備和創新技術。這一難以被忽視的現實,已然成為企業深入推進數字化轉型的最大挑戰之一。

在此背景下,通過對軟件和硬件進行解耦、促使企業信息技術(IT)與運營技術(OT)深(shen)度(du)融(rong)合(he)的(de)工(gong)業(ye)自(zi)動(dong)化(hua)範(fan)式(shi),成(cheng)為(wei)時(shi)代(dai)所(suo)需(xu)。基(ji)於(yu)軟(ruan)件(jian)定(ding)義(yi),企(qi)業(ye)在(zai)自(zi)動(dong)化(hua)技(ji)術(shu)的(de)選(xuan)擇(ze)上(shang)將(jiang)擁(yong)有(you)更(geng)高(gao)的(de)自(zi)由(you)度(du),不(bu)僅(jin)能(neng)夠(gou)按(an)需(xu)選(xuan)擇(ze)獨(du)立(li)的(de)硬(ying)件(jian)和(he)軟(ruan)件(jian),還(hai)能(neng)將(jiang)其(qi)進(jin)行(xing)混(hun)合(he)、搭配,打造成一個無縫集成的自動化係統,即使是來自不同供應商的設備,也可以自由地進行跨架構連接。

換言之,軟件定義的開放自動化從根本上改變了自動化係統設計的規則,並賦予了自動化係統前所未有的“開放”程度,將為全球工業領域的創新和運營優化帶來巨大影響。

從運營優化到人才轉型,助力企業創新發展

依托軟件定義的開放自動化,工業企業能夠顯著增強自身的運營能力,包括可擴展性、適應性和彈性等方麵的提升,同時更好地應對技能短缺的挑戰,順應時代發展。

首(shou)先(xian),諸(zhu)如(ru)虛(xu)擬(ni)控(kong)製(zhi)器(qi)這(zhe)類(lei)軟(ruan)件(jian)定(ding)義(yi)的(de)開(kai)放(fang)自(zi)動(dong)化(hua)技(ji)術(shu),相(xiang)比(bi)傳(chuan)統(tong)的(de)基(ji)於(yu)硬(ying)件(jian)的(de)自(zi)動(dong)化(hua)技(ji)術(shu),更(geng)具(ju)可(ke)擴(kuo)展(zhan)性(xing),且(qie)便(bian)於(yu)用(yong)戶(hu)隨(sui)時(shi)隨(sui)地(di)按(an)需(xu)更(geng)新(xin)——得益於軟硬件解耦這一特性,用戶無需像傳統硬件架構一樣,先關閉係統再進行更新——從而有效減少停機時長,為生產連續性提供有力保障。

同tong時shi,軟ruan件jian定ding義yi的de開kai放fang自zi動dong化hua能neng夠gou增zeng強qiang生sheng產chan工gong具ju的de適shi應ying性xing和he彈dan性xing,不bu僅jin支zhi持chi工gong程cheng師shi以yi更geng加jia簡jian單dan的de方fang式shi更geng新xin程cheng序xu或huo重zhong新xin編bian程cheng,應ying對dui不bu斷duan變bian化hua的de市shi場chang需xu求qiu,還hai允yun許xu在zai非fei停ting機ji的de情qing況kuang下xia,輕qing鬆song添tian加jia額e外wai的de自zi動dong化hua工gong作zuo負fu載zai。例li如ru,當dang一yi個ge控kong製zhi器qi出chu現xian問wen題ti時shi,自zi動dong化hua係xi統tong可ke立li即ji切qie換huan至zhi另ling一yi個ge容rong器qi化hua的de虛xu擬ni控kong製zhi器qi,維wei持chi正zheng常chang運yun行xing。

此外,隨著時代和技術的發展,自動化工程師們越來越傾向於利用現代化工具,並在高效率的IT環(huan)境(jing)中(zhong)工(gong)作(zuo),而(er)非(fei)使(shi)用(yong)陳(chen)舊(jiu)過(guo)時(shi)的(de)技(ji)術(shu)和(he)係(xi)統(tong)。因(yin)此(ci),通(tong)過(guo)采(cai)用(yong)軟(ruan)件(jian)定(ding)義(yi)的(de)開(kai)放(fang)自(zi)動(dong)化(hua)技(ji)術(shu),企(qi)業(ye)能(neng)夠(gou)吸(xi)引(yin)大(da)批(pi)崇(chong)尚(shang)前(qian)沿(yan)技(ji)術(shu)的(de)新(xin)型(xing)人(ren)才(cai),在(zai)加(jia)速(su)推(tui)動(dong)自(zi)身(shen)人(ren)才(cai)轉(zhuan)型(xing)的(de)同(tong)時(shi),保(bao)持(chi)與(yu)時(shi)俱(ju)進(jin)。

虛擬化+數字孿生,加速向“虛擬PLC”過渡

在軟硬件解耦的基礎上,虛擬化、數shu字zi孿luan生sheng等deng數shu字zi化hua技ji術shu得de以yi更geng廣guang泛fan地di應ying用yong於yu工gong業ye領ling域yu,推tui動dong傳chuan統tong自zi動dong化hua範fan式shi的de轉zhuan型xing升sheng級ji。究jiu其qi原yuan因yin,軟ruan件jian定ding義yi的de開kai放fang自zi動dong化hua模mo型xing支zhi持chi自zi動dong化hua(例如,可編程邏輯控製器PLC)功能在各種平台上運行,而無需與專用硬件進行綁定,這為“虛擬PLC”的應用提供了得天獨厚的條件,允許其使用幾乎所有可用的計算資源來執行所需的自動化功能。

一方麵,通過“虛擬化”實踐,企業能夠進一步簡化許多標準流程並優化硬件成本,實現可持續發展。例如,通過將PLC、人機界麵(HMI)和工業PC(IPC)整合到同一硬件平台上,企業能夠節省更多物理的服務器,大幅降低硬件維護、操cao作zuo等deng運yun營ying成cheng本ben,同tong時shi幫bang助zhu員yuan工gong專zhuan注zhu於yu更geng具ju經jing濟ji效xiao益yi的de工gong作zuo,實shi現xian業ye務wu增zeng值zhi。而er通tong過guo將jiang計ji算suan和he存cun儲chu資zi源yuan整zheng合he至zhi一yi起qi,企qi業ye還hai能neng大da大da減jian少shao能neng源yuan用yong量liang,降jiang低di範fan圍wei內nei溫wen室shi氣qi體ti排pai放fang,提ti升sheng綠lv色se效xiao益yi。

另一方麵,作為軟件定義的開放自動化的重要組成部分,數字孿生模型在降低企業運營成本、提(ti)高(gao)運(yun)營(ying)效(xiao)率(lv)方(fang)麵(mian)發(fa)揮(hui)著(zhe)關(guan)鍵(jian)作(zuo)用(yong)。其(qi)本(ben)質(zhi)是(shi)在(zai)虛(xu)擬(ni)世(shi)界(jie)中(zhong)為(wei)現(xian)實(shi)資(zi)產(chan)或(huo)過(guo)程(cheng)構(gou)建(jian)數(shu)字(zi)化(hua)雙(shuang)胞(bao)胎(tai),以(yi)精(jing)確(que)反(fan)映(ying)對(dui)象(xiang)的(de)物(wu)理(li)模(mo)型(xing)。在(zai)工(gong)業(ye)領(ling)域(yu),通(tong)過(guo)構(gou)建(jian)數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)模(mo)型(xing),企(qi)業(ye)能(neng)夠(gou)在(zai)虛(xu)擬(ni)環(huan)境(jing)中(zhong)測(ce)試(shi)和(he)驗(yan)證(zheng)新(xin)的(de)工(gong)具(ju)、機器及流程,進而有效降低失誤率及成本。據統計,與傳統方式相比,數字孿生模型能夠幫助企業節省高達50%的新產品上市時間,以及高達60%的調試時間。

如今,工業用戶借由軟件定義的開放自動化技術,從傳統物理PLC過渡到“虛擬PLC”,已不再是遙不可及的未來。作為一款與硬件無關、基於軟件的控製器,虛擬PLC可以在任何Windows或Linux服務器、IPC或微型計算機上運行,且不再受到軟硬件耦合的限製,它支持多個實例在同一時間、同一硬件中,相互獨立地進行安裝、配置、部署和維護,同時允許在產線不停機的前提下,對生產流程進行調整優化,最大限度減少停機時間、降低成本,幫助企業更好地應對動態多變的消費需求及市場環境,提升自身靈活性和敏捷性。

擁抱軟件定義的開放自動化,邁向工業未來

不難預見的是,軟件定義的開放自動化正成為打破生產力束縛、深入推動工業數字化轉型的“利器”,那麼企業該如何積極擁抱這一技術趨勢呢?

在這方麵,施耐德電氣以軟件定義自動化為基礎的EcoStruxure開放自動化平台,基於IEC 61499標準對軟硬件進行解耦,能夠有力推動工業自動化領域“即插即生產”,切實解決廠商之間應用軟件的可移植性、可配置性和互操作性問題。經過持續的更新迭代和升級,施耐德電氣EcoStruxure開放自動化平台如今正廣泛應用於物流、水處理、食品飲料、交通等眾多行業領域,幫助企業簡化大量編程工作、優化係統適配性並增強創新能力,持續暢享數字化發展紅利。

例如,北京京科倫冷凍設備有限公司在其智慧冷鏈物流園的建設項目中,借助施耐德電氣EcoStruxurekaifangzidonghuapingtai,duizidonghuachengxujinxingmokuaihuahebiaozhunhua,bujinzengqianglechengxudekefuyongxinghehucaozuoxing,haixianzhutigaolekaifaxiaolv,shideyingyongchengxukaifashijiansuoduanle60%,與IT接口方麵的工作量節約開發時間約80%。而在施耐德電氣上海工廠的高速全自動鉚銀機設備改造項目中,EcoStruxure開放自動化平台通過工業蜂窩網與I/O交互,將原有的硬接線通過無線方式代替,提高了產線的柔性,而EAE Soft dPAC則實現了軟硬件解耦,提高了軟件的可重用性,最終實現了“工業蜂窩網+虛擬PLC”的創新控製方式,有效解決了老舊設備的升級難題。

jintian,ruanjiandingyidekaifangzidonghuazhengyixianhuodebichumiaohuizheweilaigongyedeshengdongtujing。zuoweiquanqiunengyuanguanlihezidonghualingyudeshuzihuazhuanxingzhuanjia,shinaidedianqijiangjiyuruanjiandingyidekaifangzidonghuayuanjing,jixudailaigengduokaichuangxingdeshuzihuahezidonghuajiejuefangan,funenggongyeyonghudazaogengjia“開放”的新質生產力,攜手邁向高效與可持續的未來工業。

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