工業(yè)開放自動(dòng)化將成為未來一大發(fā)展趨勢(shì)

如今，自動(dòng)化廣泛應(yīng)用于社會(huì)的方方面面，諸如工業(yè)、農(nóng)業(yè)、化工等領(lǐng)域。伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，勞動(dòng)力資源短缺現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，勞動(dòng)力成本上升已經(jīng)成為了企業(yè)發(fā)展的主要問題。

企業(yè)經(jīng)營(yíng)本質(zhì)是以“盈利”為目的，在這種情況下，為了在保障盈利的情況下降低勞務(wù)成本，自動(dòng)化成為了企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的主要方式。因?yàn)樽詣?dòng)化應(yīng)用不僅可以減少勞動(dòng)力增加工作效率，還可以在一定程度上較少人類工作的危險(xiǎn)性。

眾所周知，我國(guó)是工業(yè)大國(guó)，擁有41個(gè)工業(yè)大類、207個(gè)工業(yè)中類、666個(gè)工業(yè)小類，形成了獨(dú)立完整的現(xiàn)代工業(yè)體系，是全世界唯一擁有聯(lián)合國(guó)產(chǎn)業(yè)分類中全部工業(yè)門類的國(guó)家。

如此龐雜的工業(yè)體系下，勞動(dòng)力成本陡然上升早已不言而喻。為了實(shí)現(xiàn)降本增效，在5G、人工智能、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)的驅(qū)動(dòng)下，工業(yè)數(shù)字化、智能化成為了主要發(fā)展方向。

如今，相對(duì)于“工業(yè)數(shù)字化，工業(yè)智能化”而言，工業(yè)自動(dòng)化我們很少提及。

何為工業(yè)自動(dòng)化？

工業(yè)自動(dòng)化是指機(jī)器設(shè)備或生產(chǎn)過程在不需要人工直接干預(yù)的情況下，按預(yù)期的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)測(cè)量、操縱等信息處理和過程控制的統(tǒng)稱，在工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化條件下，人只是間接地照管和監(jiān)督機(jī)器進(jìn)行生產(chǎn)，其是21世紀(jì)現(xiàn)代制造領(lǐng)域中重要的技術(shù)之一。

據(jù)了解，“自動(dòng)化”這個(gè)概念最早引進(jìn)汽車制造的是福特T型車，通過對(duì)流水線作業(yè)的改進(jìn)，制造效率得到了很大的提升。

目前，工業(yè)制造隊(duì)伍不斷壯大使自動(dòng)化的概念在工業(yè)領(lǐng)域逐漸加深，在紡織、建材、汽車、電子、鋼鐵、交通等領(lǐng)域，工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)涉及這些行業(yè)加工過程的單臺(tái)設(shè)備、工段、生產(chǎn)線，甚至整個(gè)工廠，是現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)支撐技術(shù)。企業(yè)通過引進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)提高生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)省人力成本和確保安全等目的。

工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)與裝置已成為現(xiàn)代工業(yè)的重要標(biāo)志。

由此，我們可以看出，工業(yè)自動(dòng)化更多聚焦在控制機(jī)器及系統(tǒng)的自動(dòng)化。

工業(yè)自動(dòng)化最早表現(xiàn)為專有自動(dòng)化，但是在德國(guó)工業(yè)4.0概念一出，專有自動(dòng)化弊端逐漸顯現(xiàn)。

首先，對(duì)于多數(shù)廠商來說，無論是PLC還是DCS控制系統(tǒng)，都是自己獨(dú)有的技術(shù)系統(tǒng)，用戶一旦選擇了某個(gè)廠商的系統(tǒng)，基本就固定了可用的軟硬件、架構(gòu)和技術(shù)路線，這樣的系統(tǒng)雖然可靠穩(wěn)定，但是它的缺點(diǎn)和局限性也是顯然的。

其次，隨著設(shè)備的老舊以及生產(chǎn)復(fù)雜性的提升，如果要向其他PLC/DCS供應(yīng)商的系統(tǒng)遷移，硬件和軟件不能復(fù)用，得重新編程組態(tài)，不僅技術(shù)上難以實(shí)現(xiàn)而且還會(huì)面臨高昂的成本。

更為重要的是，專有的工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)無法利用IT技術(shù)的進(jìn)步，專為一個(gè)系統(tǒng)而編寫的自動(dòng)化軟件應(yīng)用程序無法在另一個(gè)系統(tǒng)上運(yùn)行，應(yīng)用代碼可移植性不足導(dǎo)致軟件創(chuàng)新受阻和投資受損。上游設(shè)計(jì)工具和下游運(yùn)營(yíng)工具在沒有巨額投資的情況下無法與自動(dòng)化系統(tǒng)緊密結(jié)合，因此創(chuàng)建覆蓋整個(gè)流程或設(shè)備生命周期的數(shù)字化線程幾乎不可能實(shí)現(xiàn)。

從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，專有自動(dòng)化系統(tǒng)不僅不會(huì)提高企業(yè)生產(chǎn)效率，還會(huì)增加用戶成本，限制了企業(yè)使用先進(jìn)IT技術(shù)的能力，延緩企業(yè)的工藝生產(chǎn)和工程開發(fā)的優(yōu)化與升級(jí)，進(jìn)而錯(cuò)失佳商機(jī)。

專有的封閉的對(duì)立面是開放，基于專有自動(dòng)化系統(tǒng)的弊端，開放自動(dòng)化呼之欲出。

工業(yè)開放自動(dòng)化，開放在哪里？

開放自動(dòng)化是由基于IEC61499標(biāo)準(zhǔn)的"即插即用"自動(dòng)化軟件組件而組成的系統(tǒng)，它通過一種行之有效的方式來解決客戶遇到的特定問題。

在施耐德電氣副總裁、下一代工業(yè)自動(dòng)化孵化器團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人John Conway看來，現(xiàn)在的自動(dòng)化與以前相比，最大的區(qū)別是做到了真正意義上的開放。簡(jiǎn)而言之，以前所謂的“開放自動(dòng)化”是從數(shù)據(jù)溝通的角度來說，目前的開放自動(dòng)化的概念是基于軟件組件的概念而來。

在大勢(shì)所趨下，國(guó)內(nèi)外很多企業(yè)都進(jìn)行著自動(dòng)化系統(tǒng)的研究。

作為成立百余年的全球能源管理和自動(dòng)化領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型專家，談到為何要推出開放自動(dòng)化平臺(tái)？

John Conway從兩方面做出了解釋：

第一：客戶本身的需要。在之前的OPAF開放流程自動(dòng)化論壇上，很多客戶表達(dá)他們希望有一個(gè)真正開放的平臺(tái)，可以讓他們目前所用的軟件和組件、功能塊能夠有可移植性，可復(fù)用性。相比于專有自動(dòng)化，開放自動(dòng)化中的復(fù)用性對(duì)企業(yè)來講是非常重要，這樣可以使OT和IT的數(shù)據(jù)交換變的非常容易，滿足客戶需求。

第二：工業(yè)4.0的概念下，涌現(xiàn)出了很多先驅(qū)的技術(shù)模塊和概念，但始終沒有進(jìn)入大規(guī)模生產(chǎn)。其中，各廠商之間自動(dòng)化系統(tǒng)的專有性成為了一種阻礙。

雖然，現(xiàn)在我們經(jīng)常說工業(yè)4.0時(shí)代，在新技術(shù)、新產(chǎn)品的不斷發(fā)展和迭代下，工業(yè)4.0想必很快會(huì)被工業(yè)5.0，6.0所取代。新事物的出現(xiàn)代表著舊事物的消退，對(duì)于開放自動(dòng)化平臺(tái)的搭建也同樣適用。

目前，開放自動(dòng)化取代了專有自動(dòng)化，將來也會(huì)出現(xiàn)更加開放的自動(dòng)化系統(tǒng)。

開放自動(dòng)化系統(tǒng)的研發(fā)可以說是一個(gè)顛覆性技術(shù)，我們之前比較習(xí)慣的控制系統(tǒng)一般都是循環(huán)式，掃描式，周期性的，突然之間變成這種很像IT工程師的工作模式，我們需要思維方式和工作方式上有非常大的改變。

雖不及數(shù)智化轉(zhuǎn)型熱，但重要性不容忽視

如今，大大小小的企業(yè)都將數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型作為企業(yè)發(fā)展的終極目標(biāo)。

殊不知，工業(yè)自動(dòng)化也是工業(yè)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵一環(huán)。

John Conway認(rèn)為，自動(dòng)化，實(shí)際上是控制，不管是控制機(jī)器還是控制系統(tǒng)；

數(shù)字化，簡(jiǎn)單來說就是把工廠不管是從運(yùn)營(yíng)還是設(shè)備，所有的一切都連接到一個(gè)數(shù)字線程上，從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)再到調(diào)試涵蓋整個(gè)生產(chǎn)的全部過程，生產(chǎn)的全生命周期。數(shù)字化轉(zhuǎn)型的目標(biāo)是讓整個(gè)生產(chǎn)過程更加有效率，成本更低，更人性化，并且讓一切達(dá)到最優(yōu)效果；

智能化，即采用一些最新技術(shù)，比如人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)分析，將這些智能技術(shù)應(yīng)用于更復(fù)雜的案例和場(chǎng)景。

從John Conway的表述中，我們可以看出，數(shù)字化、智能化更傾向于運(yùn)用新技術(shù)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流程化及管理流程化。

而自動(dòng)化則是針對(duì)工廠控制系統(tǒng)的自動(dòng)化，眾所周知，控制系統(tǒng)相當(dāng)于工業(yè)的控制中樞。

要想更好地發(fā)揮控制中樞的作用，就必須打破控制系統(tǒng)原有相對(duì)封閉的使用環(huán)境，增強(qiáng)自主性、開放性和互聯(lián)性，而后與互聯(lián)網(wǎng)擁抱，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、智能化。

工業(yè)數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型固然重要，但工業(yè)開放自動(dòng)化仍需重視。