1946年,“自动化”一词被首次提出,方向性的描述了从“制造”到“智造”的转变,以机械的动作代替人力操作,自动地完成特定的作业,这也决定了对自动化技术的要求。
在工业领域,随着控制技术、计算机、通信、网络等技术的发展,前沿的IT技术和相对滞后的OT技术间的矛盾逐渐加剧,工业自动化亟需一场开放的、彻底的转型。
我们不难看出软硬件解耦已经形成共识——一个更加开放、更加自动化的系统,将成为IT信息技术与OT运营技术无缝融合的基础,助力释放工业4.0的更多潜力。
实际上,对于“开放自动化”这一趋势的认知并付诸实践早就有迹可循。从2016年开始,美国和意大利,分别进行了一些尝试性的探索,直到2021年,美国建立了开放流程自动化联盟(COPA),并发布了第一套OPA控制系统,提供了工业控制系统从启动、运行到进化的整个生命周期的无缝自动化和协调。
“开放自动化对行业的提升将是史无前例的、显而易见的。”——PLCopen 中国组织名誉主席、中国智能制造综合标准化工作组专家、工信部智能制造标准化体系建设工作组专家彭瑜
任何一种理念和技术的兴起,都依托于当下的市场需求和技术发展,工业自动化技术也不例外。从对标准化架构的探索,到集成化功能的实现,再到IT/OT的融合,对工业自动化来说,数字化是开始,开放才是未来。
标准是实现开放的基础,开放是基于标准的革新。
借助智能制造、工业互联网的热潮,IEC 61499标准成为工业界的视线焦点,它不仅能够实现软件与硬件解耦,还能将时间扫描和事件驱动机制进行调配、组合。因此,基于这一标准的开放自动化,不仅能够将软硬件集成到一个开放系统中,进行整体的建模和开发,还得益于开放标准的互操作性,更容易进行部署与管理,在更融合的标准下,实现可复用、可移植、可互操作、可重构的开放自动化。
“现在需要一套完整的体系来实现IT/OT的融合,开放自动化正好迎合了这个需求。”——上海交通大学电子信息与电气工程学院教授、IEC SC65B/WG15工作组成员戴文斌
随着近些年边缘计算越来越成熟,IT的开放性逐渐加强,更加凸显了OT的局限性,自动化要更加开放,才能解决我们现在面临的困境和局限。
因此,施耐德电气推出了全新一代面向未来、以软件为中心的工业自动化系统平台——EcoStruxure™开放自动化平台,基于IEC 61499标准,通过对软件和硬件进行解耦,推动工业自动化领域的“即插即生产”,切实解决厂商之间应用软件的可移植性、可配置性和互操作性问题:
首先,硬件标准化、软件开放化。
将硬件厂商在统一标准下进行整合,由软件定义自动化,为最终用户解绑,实现定制化创新需求;
其次,软硬件解耦,开发周期彼此独立。
能够充分发挥软件的灵活性,实现程序的大规模移植和复用,节省工程成本;
第三,一套应用程式,分布式控制。
方便将应用程序部署到各个分布式控制器,并自动建立各控制器之间的交叉通信,减少重复开发,提升工程效率;
第四,以资产为中心,模块化编程理念。
将真实设备表示为软件对象和库,并进行封装,为用户隐藏复杂性,实现编程模块化、标准化、简单化,降低操作门槛。
“开放的、以软件为中心的工业自动化,使未来工业更加可持续和富有韧性。这包含两个方面,一是未来的工业自动化将更加强调“开放性”,通过兼容开放的平台,打破自动化技术的藩篱;二是未来的工业自动化系统将更加“以软件为中心”,以更高的灵活性,更高的性能,更便捷的操作达到更高的操作效率。”——施耐德电气工业自动化中国区业务市场总监杨航
EcoStruxure™开放自动化平台在行业应用中也有着优秀的表现,在已有的实践中,我们更加清晰地感受到开放自动化的发展前景和未来。
例如,施耐德电气上海物流中心的厂内物流,应用了EcoStruxure™开放自动化平台,在实现设备不停机的前提下,完成了产线的调整和模拟;还有专注冷链物流和仓储的京科伦,借助平台的可移植、可复用性,大幅缩短工程调试时间,降低设备成本投入,提升工程效率。
当然,EcoStruxure™开放自动化平台仍有很多潜力等待开发,施耐德电气也将继续在交通管廊、隧道、水处理、供热、食品饮料等多行业进行实践验证,提供更加落地的应用指南,也希望各领域各环节的参与者能够以更积极的态度拥抱开放自动化,投入开放自动化的发展,与我们携手重塑工业领域结构和未来前景。
长按下方二维码,即可下载
EcoStruxure™ 开放自动化平台 产品目录
长按下方二维码,即可下载
开放自动化白皮书
(来源:施耐德电气)