中國北京，2020年7月9日，未來(lái)，工業(yè)企業(yè)將能夠靈活地適應供需兩端不斷變化的市場(chǎng)條件，并取得蓬勃發(fā)展。屆時(shí)，非專(zhuān)有的開(kāi)放式平臺將能夠基于對業(yè)務(wù)目標的實(shí)時(shí)管理提供整體控制能力，推動(dòng)新的商業(yè)模式涌現。運營(yíng)流程和基礎流程將被整合至一個(gè)無(wú)縫的業(yè)務(wù)、自動(dòng)化和控制系統，以便更好地協(xié)調供應鏈、業(yè)務(wù)系統、運營(yíng)、生產(chǎn)、物流以及客戶(hù)服務(wù)等各個(gè)環(huán)節。創(chuàng )新型工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的應用將促使運營(yíng)能力發(fā)生階段性的改進(jìn)。最終，工業(yè)企業(yè)將能夠提升交付速度，削減成本，并縮短向消費者交付產(chǎn)品的周期。

什么“原因”阻擋了工業(yè)自動(dòng)化的前進(jìn)步伐    

如果數字化的潛力能夠得到全面發(fā)掘，工業(yè)企業(yè)的創(chuàng )新能力、效率和敏捷性都將達到前所未有的高度。那么，是什么阻礙了這一切的發(fā)生呢？事實(shí)上，其中的制約因素更多地源于歷史和心理方面，而并非技術(shù)方本身面。

低成本智能傳感器和開(kāi)放式計算平臺的廣泛普及簡(jiǎn)化了互聯(lián)互通和系統控制的復雜性，使得機器學(xué)習和人工智能的應用成為可能。事實(shí)上，目前智能不但可以分布在云端和邊緣的軟件資源中，而且可以嵌入到控制器和現場(chǎng)設備中。

此外，隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步和開(kāi)放式標準的演進(jìn)，制造商得以在不中斷現有業(yè)務(wù)運營(yíng)的情況下，更加順利地推進(jìn)現代化升級改造，避免核心系統替換產(chǎn)生高昂成本。然而，由于對傳統專(zhuān)有自動(dòng)化系統的過(guò)度依附和依賴(lài)，很多制造商都無(wú)法獲得上述優(yōu)勢。

從傳統的專(zhuān)有自動(dòng)化系統到“即插即用”的開(kāi)放式平臺

目前，大多數領(lǐng)先的自動(dòng)化系統供應商向最終用戶(hù)提供的是專(zhuān)有系統，導致這些用戶(hù)只能使用特定的技術(shù)。許多此類(lèi)用戶(hù)在向其他PLC/DCS供應商的系統遷移時(shí)，都面臨著(zhù)投資回報率（ROI）的問(wèn)題。

然而，這種專(zhuān)有方法導致制造企業(yè)無(wú)法充分利用創(chuàng )新成果，增加了企業(yè)的總擁有成本，限制了企業(yè)使用先進(jìn)IT技術(shù)的能力。從長(cháng)遠來(lái)看，這種專(zhuān)有方法會(huì )限制企業(yè)快速向前發(fā)展、迅速建立市場(chǎng)優(yōu)勢的能力。

未來(lái)的情況將大有改觀(guān)。Automation.com總編Bill Lydon認為，未來(lái)的制造和生產(chǎn)運營(yíng)將圍繞通用開(kāi)源架構展開(kāi)，并將遵循由開(kāi)放標準驅動(dòng)的互聯(lián)網(wǎng)和企業(yè)計算模式。工業(yè)自動(dòng)化實(shí)際上是一個(gè)計算用例，但它還未成熟到可以接納這些先進(jìn)概念的程度。工業(yè)自動(dòng)化系統應僅作為一個(gè)多廠(chǎng)商、可互操作的開(kāi)放式平臺，用以實(shí)施全新的制造和生產(chǎn)模式。

Lydon表示：“一些制造和生產(chǎn)企業(yè)正在嘗試漸進(jìn)式變革方法，在保留現有流程和現有資產(chǎn)的同時(shí)，推動(dòng)階段性改變。這種方法側重于利用新技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)現成本節約和運營(yíng)改善。這樣的漸進(jìn)式調整并不會(huì )導致流程和業(yè)務(wù)模式的深刻變化?！盠ydon認為，制造和生產(chǎn)流程的變革以及業(yè)務(wù)模式的改變和技術(shù)變革的推動(dòng)，將加速提升企業(yè)的競爭能力，并帶來(lái)顯著(zhù)的投資回報。

Lydon提倡采取任何必要措施，使用開(kāi)放的多廠(chǎng)商架構，基于實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)管理目標，實(shí)現對自動(dòng)化的整體控制?！耙胝嬲龑?shí)現‘即插即用’，我們必須摒棄本地標準，轉而采用單一的行業(yè)標準配置文件，將設備添加到自動(dòng)化系統當中。目前，計算機行業(yè)已經(jīng)實(shí)現了這樣的操作，簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單即可將打印機、掃描儀、照相機和外部驅動(dòng)等設備添加到系統中。計算機系統可以，自動(dòng)化系統為何不行呢？”

標準必不可少

Lydon指出，在新的環(huán)境中，對于多廠(chǎng)商互操作性以及從供應鏈到制造和生產(chǎn)再到客戶(hù)的無(wú)縫接口而言，標準至關(guān)重要。IEC 61131-3是當前應用最為廣泛的工業(yè)自動(dòng)化和控制編程標準，得益于其完整的任務(wù)結構，可以完成事件驅動(dòng)型、狀態(tài)觸發(fā)型和循環(huán)邏輯型任務(wù)。PLCOpen組織對IEC 61131標準進(jìn)行了重大改進(jìn)，包括用于企業(yè)通信的OPC UA協(xié)議、遠程過(guò)程調用以及控制器到控制器的標準化數據通信模型等。該領(lǐng)域的另一項進(jìn)展是IEC 61499標準（譯者注：IEC61499已經(jīng)被等同轉化為國家標準GB/T19769），這項標準基于IEC 61131標準的功能構建，定義了分布式控制系統的通用模型，并且以圍繞功能塊構建的事件驅動(dòng)型任務(wù)為特征。

拋開(kāi)IEC 61131和IEC 61499等編程標準不說(shuō)，人們往往會(huì )忽略這樣一個(gè)重要事實(shí)——傳統廠(chǎng)商從未完全接受使用代碼和功能可移植性的開(kāi)放式實(shí)現。Eclipse Foundation 4diac開(kāi)源項目促進(jìn)了IEC 61499，如果能夠被傳統自動(dòng)化廠(chǎng)商接受，那標準的進(jìn)一步發(fā)展將是朝著(zhù)正確的方向邁出的一步。

IEC 61499標準的普及

施耐德電氣認為，對于Lydon提出的問(wèn)題，答案可能在于IEC 61499標準的普及。這項標準最初形成于上世紀90年代末和本世紀初，但是由于當時(shí)的技術(shù)條件所限，這項標準并未得到廣泛普及。如今，隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步，IEC 61499標準解決了不同廠(chǎng)商設備間的可移植性、可配置性和互操作性問(wèn)題，同時(shí)也解決了軟件和硬件獨立性的問(wèn)題。此外，通過(guò)調整和結合基于掃描和基于事件的機制，這項標準可以使自動(dòng)化系統輕松采納IT領(lǐng)域的最佳實(shí)踐，并與企業(yè)系統進(jìn)行交互。此外，借助IEC 61499兼容wrapper配置軟件實(shí)現遺留系統的再利用能力也正在開(kāi)發(fā)當中。

開(kāi)放式過(guò)程自動(dòng)化論壇（OPAF）和過(guò)程工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)用戶(hù)協(xié)會(huì )（NAMUR）等組織作為最終用戶(hù)團體，正在大力推進(jìn)對當前專(zhuān)有自動(dòng)化系統范式的改革。有了IEC 61499標準，再加上施耐德電氣等主要自動(dòng)化廠(chǎng)商對于采用開(kāi)放式自動(dòng)化系統平臺的意愿，可以說(shuō)現在已經(jīng)是萬(wàn)事俱備，工業(yè)自動(dòng)化系統前景在望。 

關(guān)于作者：

Fabrice Jadot，施耐德電氣工業(yè)自動(dòng)化業(yè)務(wù)首席技術(shù)官 

關(guān)于施耐德電氣

在施耐德電氣，我們相信，獲取能源并利用數字技術(shù)是人們的基本權力，我們賦能所有人對能源和資源的最大化利用，并確保每一個(gè)人，在任何時(shí)間，任何地點(diǎn)都能盡享Life Is On。

我們提供能源與自動(dòng)化數字解決方案，以實(shí)現高效和可持續。我們將世界領(lǐng)先的能源技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、軟件及服務(wù)融合于整體解決方案之中，服務(wù)于家居、樓宇、數據中心、基礎設施和工業(yè)市場(chǎng)。

我們致力于打造有意義、包容和賦能的企業(yè)價(jià)值觀(guān)，并承諾讓這個(gè)開(kāi)放的，全球化的，創(chuàng )新的生態(tài)圈釋放無(wú)限可能。