德國倍福自動(dòng)化有限公司技術(shù)推廣經(jīng)理 范斌

工信部的張相木司長(cháng)曾經(jīng)這樣描述智能工廠(chǎng)：智能工廠(chǎng)應該實(shí)現虛擬設計（數字化設計）、生產(chǎn)執行（制造單元及管理）、智能服務(wù)的功能。這三方面與管理平臺交互，實(shí)現工廠(chǎng)的生產(chǎn)過(guò)程及相應資源與整個(gè)價(jià)值鏈上的上下游元素之間的信息共享和數據交互，從而達到資源最優(yōu)化的自動(dòng)配置和最大化利用，實(shí)現個(gè)性化定制，管理和追蹤，分析反饋，全方位滿(mǎn)足社會(huì )需求的目的。

在德國倍福自動(dòng)化有限公司技術(shù)推廣經(jīng)理范斌的眼中，雖然虛擬設計和智能服務(wù)在智能工廠(chǎng)的建設中都很重要，但最重要的還應該是“制造”，即如何高效、高質(zhì)量地完成對產(chǎn)品的加工和制造，也就是前面提到的“生產(chǎn)執行”環(huán)節。

聚焦兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)

范斌認為，智能工廠(chǎng)建設應聚焦在兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，一是機器高效、高精度的加工制造，二是產(chǎn)線(xiàn)的高效運轉和實(shí)時(shí)監控與管理。除了精益等管理思想外，它主要包括精準的控制自執行，信息深度自感知和智慧優(yōu)化自決策。面向未來(lái)的市場(chǎng)，對制造本身的要求是可以實(shí)現柔性化生產(chǎn)，自動(dòng)實(shí)時(shí)完成，靈活通用的生產(chǎn)平臺可以進(jìn)行快速（軟件）配置，從而立刻滿(mǎn)足新品生產(chǎn)加工的要求，縮短多樣化產(chǎn)品的上市時(shí)間。因此，精簡(jiǎn)、開(kāi)放的系統架構，高速高精度且復雜的機器控制，通過(guò)模擬和仿真縮短新品開(kāi)發(fā)周期，完成個(gè)性化生產(chǎn)制造，同時(shí)實(shí)現對產(chǎn)品和設備的監控和預測性維護，集成功能安全與信息安全，并構成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器，管理系統和云端等則成為智能工廠(chǎng)的必備配置。

而這些恰好為倍福的技術(shù)和解決方案提供了用武之地。

探索智能工廠(chǎng)與PC控制技術(shù)的契合點(diǎn)

倍福智能工廠(chǎng)的解決方案主要包括先進(jìn)智能制造機器的控制系統、智能產(chǎn)線(xiàn)的控制系統。此外，倍福提供的上百種基于PC的控制器和嵌入式控制器，幾百種針對不同防護等級、信號類(lèi)型、總線(xiàn)類(lèi)型的采集模塊，專(zhuān)為EtherCAT研發(fā)的伺服驅動(dòng)系統都可以作為控制系統的部件單獨提供給客戶(hù)。

顯然，倍福通過(guò)在中國市場(chǎng)十余年的耕耘，精確地捕捉到了智能工廠(chǎng)與PC控制技術(shù)的契合點(diǎn)，主要體現在強大的控制能力、充分的開(kāi)放性和靈活性，以及完整的互聯(lián)互通解決方案三個(gè)方面。

基于PC控制的通用控制平臺具有強大的控制和運算能力，其模塊化的先進(jìn)算法可以滿(mǎn)足不同領(lǐng)域對于控制的應用需求。尤其符合未來(lái)機器設備功能日趨復雜以及工廠(chǎng)簡(jiǎn)潔化管理的需求。PC控制平臺還將自動(dòng)化技術(shù)擴展到了新的應用領(lǐng)域，如測量測控領(lǐng)域、科學(xué)實(shí)驗領(lǐng)域、實(shí)時(shí)仿真、測試平臺等，倍福解決方案可以為這些設備或產(chǎn)線(xiàn)提供高效、高精度且先進(jìn)的控制平臺，為廠(chǎng)商/科研院所盡快實(shí)現目標控制任務(wù)提供了可靠的自動(dòng)化系統保障。此外，倍福集成以太網(wǎng)技術(shù)，研發(fā)出高性能，高靈活性的實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)EtherCAT技術(shù)，并將其充分、免費開(kāi)放給自動(dòng)化行業(yè)，目前，該技術(shù)已經(jīng)發(fā)展為當今主流的以太網(wǎng)協(xié)議之一。

倍福方案還具有充分的開(kāi)放性，包括通訊接口的開(kāi)放性、算法的開(kāi)放性、與IT集成的開(kāi)放性，參數數據的開(kāi)放性等。開(kāi)放性不僅便于實(shí)現不同平臺對控制數據的調用，而且也有利于客戶(hù)掌握工藝算法的核心。

除此之外，靈活性也是倍福方案的一大特色，尤其是在互聯(lián)互通方面。范斌表示：“互聯(lián)互通主要體現在通訊接口的互聯(lián)互通，以及程序算法、參數的互聯(lián)互通。倍福的控制系統可以提供智能工廠(chǎng)中涉及到的9種不同的互聯(lián)類(lèi)型設備間，設備與人之間，設備與云之間的無(wú)縫連接，包括跨平臺、跨廠(chǎng)商，與IT網(wǎng)絡(luò )的互聯(lián)互通方案。倍福在2015年推出了基于TwinCAT的TwinCAT IoT和大數據分析平臺TwinCAT Analysis,可實(shí)現從設備的任意層向公共云/私有云的數據直接傳輸，并基于TwinCAT Analytics做相應的數據篩選、監控、分析等工作?！?/p>

智能工廠(chǎng)的落地應有現實(shí)意義

在自動(dòng)化行業(yè)摸爬滾打多年的范斌，長(cháng)期與客戶(hù)打交道，對于當今中國智能制造的風(fēng)潮也頗有自己的見(jiàn)解。她坦言：“智能工廠(chǎng)的概念人人皆知，然而，我看到很多公司僅僅從信息化或數字化角度簡(jiǎn)單理解數字化工廠(chǎng)，有的甚至為了完成任務(wù)，硬上一套信息系統，在工廠(chǎng)增加一些看板，就稱(chēng)之為智能工廠(chǎng)。但由于信息系統與控制系統是由有不同知識背景（IT和AT）的公司實(shí)施，從而導致信息系統無(wú)法與工廠(chǎng)機床/機器連接的現象時(shí)有發(fā)生。所以也有一些公司曾經(jīng)找到倍福，希望利用倍?；ヂ?lián)互通的優(yōu)勢，打通不同機器之間的交互。

范斌表示，智能工廠(chǎng)的建設并不是通過(guò)簡(jiǎn)單的投資、購買(mǎi)就可以立竿見(jiàn)影的。相關(guān)設備廠(chǎng)商應該以滿(mǎn)足市場(chǎng)需求為立足點(diǎn)，就如何實(shí)現智能工廠(chǎng)的目標做出相關(guān)方案，提升制造的自動(dòng)化水平，提高品質(zhì)和效率，并創(chuàng )造利潤才是真正有效的邁向智能工廠(chǎng)的成功之路。

她強調，智能工廠(chǎng)的落地是要有現實(shí)意義的，不能為了“實(shí)現”而“實(shí)現”。一切應以它可以創(chuàng )造價(jià)值為前提?！岸覐拈L(cháng)遠來(lái)看，僅僅局限于滿(mǎn)足眼前的要求，不能滿(mǎn)足未來(lái)機器功能的復雜化、一體化的要求，生產(chǎn)線(xiàn)柔性化未必是一個(gè)經(jīng)濟節省的辦法，甚至在未來(lái)可能付出慘痛的代價(jià)?！?/p>

觀(guān)點(diǎn)分享

在未來(lái)，自動(dòng)化產(chǎn)品不僅將越來(lái)越深入地提升底層性能，做好扎實(shí)的基本功，它還需要更多的與IT技術(shù)融合和應用。此外，數據將成為一種資源，對數據的篩選、應用、分析和判斷一系列的方法和功能將可能需要數學(xué)、機械等跨領(lǐng)域的知識，目前相應的跨界技術(shù)和產(chǎn)品已經(jīng)產(chǎn)生（比如倍福的TwinCAT Analytics數據分析平臺）。同時(shí)，智能制造的理念也將對自動(dòng)化人員的素質(zhì)提出更高要求，自動(dòng)化和信息化的跨學(xué)科人才將會(huì )成為這個(gè)市場(chǎng)的重要需求。

摘自《自動(dòng)化博覽》2017年1月刊