一、自動(dòng)化軟件的發(fā)展歷史及定義
　　自20世紀80年代初期誕生至今，自動(dòng)化軟件（組態(tài)軟件）已有20年的發(fā)展歷史。應該說(shuō)組態(tài)軟件作為一種應用軟件，是隨著(zhù)PC機的興起而不斷發(fā)展的。80年代的組態(tài)軟件，像Onspec、Paragon 500、早期的FIX等都運行在DOS環(huán)境下，圖形界面的功能不是很強，軟件中包含著(zhù)大量的控制算法，這是因為DOS具有很好的實(shí)時(shí)性。90年代，隨著(zhù)微軟的Windows 3.0風(fēng)靡全球，以Wonderware公司的Intouch為代表的人機界面軟件開(kāi)創(chuàng )了Windows下運行工控軟件的先河，由于Windows 3.0不具備實(shí)時(shí)性，所以當時(shí)，80年代已成名的自動(dòng)化軟件公司在對于操作系統的支持上，或按兵不動(dòng)，或將組態(tài)軟件從DOS向OS/2移植，人們這樣做的原因，是大家都認為工控軟件必須具有很強的實(shí)時(shí)性和控制能力，必須運行在一個(gè)具備實(shí)時(shí)性的操作系統下，像DOS、OS/2、Win NT（1993年才推出）等。歷史證明，在當時(shí)的硬件條件下，上位機做人機界面切中了用戶(hù)的需求，Wonderware因而在不長(cháng)的時(shí)間內成為全球最大的獨立自動(dòng)化軟件廠(chǎng)商，而在80年代靠DOS版組態(tài)軟件起 家，后來(lái)向OS/2移植的公司后來(lái)基本上都沒(méi)落了。

　　那么，本文中提到的自動(dòng)化軟件指什么？到底什么是自動(dòng)化軟件？它應該具備哪些功能和特征呢？

　　首先，自動(dòng)化軟件主要包括人機界面軟件（HMI），像Intouch、iFix、組態(tài)王等；基于PC的控制軟件，統稱(chēng)軟PLC或軟邏輯，像亞控的KingAct以及即將推出的組態(tài)王嵌入版、西門(mén)子的WinAC等；還包括生產(chǎn)執行管理軟件，許多專(zhuān)家也將這一類(lèi)軟件歸為MES（Manufacturing Execution System），像Intellution公司的iBatch、Wonderware公司的InTrack等，另外，與通用辦公自動(dòng)化軟件相比，自動(dòng)化軟件還應包括相應的服務(wù)。

　　其次，自動(dòng)化軟件主要具備如下功能及特征：工業(yè)過(guò)程動(dòng)態(tài)可視化；數據采集和管理；過(guò)程監控報警；報表功能；為其他企業(yè)級程序提供數據；簡(jiǎn)單的回路調節；批次處理；SPC過(guò)程質(zhì)量控制；符合IEC1131-3標準。

二、自動(dòng)化軟件全球及國內市場(chǎng)發(fā)展狀況
　　在全球范圍內，自動(dòng)化軟件市場(chǎng)已比較成熟，年增長(cháng)速度大概在9%左右，圖1是ARC對全球自動(dòng)化軟件市場(chǎng)增長(cháng)幅度的預測。

圖1

　　目前，全球知名的自動(dòng)化軟件廠(chǎng)商不足20家，但頭6家占據了整個(gè)市場(chǎng)75%的份額，圖2是ARC對全球自動(dòng)化軟件廠(chǎng)商所占市場(chǎng)份額的評估。

圖2

　　亞洲由于中國和印度是發(fā)展中的大國，自動(dòng)化軟件的應用潛力比較大，所以整個(gè)亞洲年增長(cháng)速度大概在15%左右，當然其基數也比較低。圖3是ARC對于亞洲自動(dòng)化軟件市場(chǎng)增長(cháng)率的預測。

圖3

　　圖4是2001年中國自動(dòng)化軟件市場(chǎng)中各主要廠(chǎng)商銷(xiāo)售額的估計值。

圖4

　　國內市場(chǎng)可細分為高端和中低端。高端市場(chǎng)基本上由國外品牌的軟件占有，像一些國家級的大項目、大型企業(yè)的主生產(chǎn)線(xiàn)控制等，高端市場(chǎng)的特點(diǎn)是裝機量小，但單機銷(xiāo)售額大，目前國外品牌的軟件年裝機量沒(méi)有一家能超過(guò)1000套。中低端市場(chǎng)基本由國產(chǎn)軟件占有，亞控的組態(tài)王獨占鰲頭，占據了60%以上的份額，年裝機量5000套左右，但單機銷(xiāo)售額只有國外品牌的1/10～1/2。

　　國內有近10家自動(dòng)化軟件公司，與國外軟件相比，國內自動(dòng)化軟件最大的差距并不是在技術(shù)和品牌上，而是在企業(yè)的經(jīng)營(yíng)策略上，比如國內不少自動(dòng)化軟件廠(chǎng)商不懂差異化經(jīng)營(yíng)，主要競爭手段就是低價(jià)和免費服務(wù)；許多廠(chǎng)商還抱著(zhù)“只要有市場(chǎng)占有率，利潤自然來(lái)”的產(chǎn)品時(shí)代的觀(guān)念，不惜代價(jià)擴大市場(chǎng)占有率，這使得國內雖然廠(chǎng)家眾多，但大多處于虧損或維持狀態(tài)，不能健康發(fā)展，也不能夠保證給用戶(hù)帶來(lái)長(cháng)期的利益。

三、自動(dòng)化軟件的發(fā)展趨勢
　　在自動(dòng)化軟件賴(lài)以普及發(fā)展的諸多因素中，有技術(shù)層面的，也有商業(yè)層面的，但制造業(yè)的需求是決定性的。制造業(yè)的發(fā)展，帶來(lái)了對自動(dòng)化軟件需求的提升；也決定了自動(dòng)化軟件將由過(guò)去單純的組態(tài)監控功能，向著(zhù)更高和更廣的層面發(fā)展。

　　需求決定產(chǎn)品，只有滿(mǎn)足需求的產(chǎn)品才有生存的空間，這是不變的規律。自動(dòng)化軟件也是如此。

　　未來(lái)，自動(dòng)化軟件的發(fā)展將主要表現為如下一些特征：

（1）　開(kāi)放性技術(shù)
　　自動(dòng)化軟件正逐漸成為協(xié)作生產(chǎn)制造過(guò)程中不同階段的核心系統，無(wú)論是用戶(hù)還是硬件供應商都將自動(dòng)化軟件作為全廠(chǎng)范圍內信息收集和集成的工具，這就要求自動(dòng)化軟件大量采用“標準化技術(shù)”，如OPC、DDE、ActiveX控件、COM/DCOM等，這樣使得自動(dòng)化軟件演變成軟件平臺，在軟件功能不能滿(mǎn)足用戶(hù)特殊需要時(shí)，用戶(hù)可以根據自己的需要進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。比如組態(tài)王6.0中提供了4個(gè)開(kāi)發(fā)工具包，就是使用戶(hù)可以進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。自動(dòng)化軟件采用標準化技術(shù)還便于將局部的功能進(jìn)行互連。在全廠(chǎng)范圍內，不同廠(chǎng)家的自動(dòng)化軟件也可以實(shí)現互連。

（2）構造全廠(chǎng)信息平臺
　　ERP是國內炙手可熱的話(huà)題，但目前的ERP主要應用在商業(yè)企業(yè)的財務(wù)、銷(xiāo)售、物流等方面。在國內外的企業(yè)生產(chǎn)中，還沒(méi)有多少企業(yè)能夠將生產(chǎn)信息和ERP系統整合到一起，使生產(chǎn)效率和市場(chǎng)效益最大化，也就是說(shuō)在工業(yè)現場(chǎng)和ERP之間存在著(zhù)鴻溝，如何使實(shí)時(shí)歷史數據能夠進(jìn)入企業(yè)信息管理系統，是現代信息工廠(chǎng)迫在眉睫的需求。隨著(zhù)大型數據庫技術(shù)的日益成熟，全球主要的自動(dòng)化廠(chǎng)商已發(fā)展了相關(guān)平臺，使自動(dòng)化軟件向著(zhù)生產(chǎn)制造和管理的信息系統的方向發(fā)展。自動(dòng)化軟件已經(jīng)成為構造全廠(chǎng)信息平臺的承上啟下的重要組成部分。在未來(lái)企業(yè)的信息化進(jìn)程中，自動(dòng)化軟件將成為中間件，因為自動(dòng)化軟件廠(chǎng)商在既了解企業(yè)工藝、控制、生產(chǎn)制造需求，又能完成現場(chǎng)歷史數據的記錄、存儲及為ERP提供生產(chǎn)實(shí)時(shí)數據方面有著(zhù)得天獨厚的優(yōu)勢。將于2003年推出的組態(tài)王7.0分標準版和企業(yè)版，企業(yè)版是一個(gè)以大型工業(yè)實(shí)時(shí)數據庫為基礎，具有豐富MES功能的軟件包。

（3）瘦客戶(hù)技術(shù)
　　2001年是許多網(wǎng)站的“冬天”,網(wǎng)站的倒閉并不意味著(zhù)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)本身存在問(wèn)題，恰恰相反，網(wǎng)絡(luò )技術(shù)尤 其是瘦客戶(hù)技術(shù)卻給自動(dòng)化軟件帶來(lái)了“春天”，因為自動(dòng)化軟件正在并且已經(jīng)從單機向客戶(hù)服務(wù)器方向發(fā)展，使得通過(guò)Internet/Intranet觀(guān)察和控制生產(chǎn)過(guò)程的需求成為可能并且急劇增長(cháng)。瘦客戶(hù)技術(shù)使得用戶(hù)可以在企業(yè)的任何地方只要通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的瀏覽器，敲入用戶(hù)名和密碼就可以方便的獲取信息，而且，在企業(yè)IT人才和資源比較缺乏的情況下，使用瘦客戶(hù)技術(shù)可以使系統安裝和維護費用大幅度降低，因為只需要對服務(wù)器端進(jìn)行維護升級。2001年，在貴州鋁廠(chǎng)的熱電廠(chǎng)，北京長(cháng)峰公司利用組態(tài)王的Internet版將上千個(gè)數據點(diǎn)匯總到一起，并且通過(guò)Intranet向外發(fā)布，允許100個(gè)用戶(hù)同時(shí)瀏覽查看，取得了良好的效果。

（4）無(wú)線(xiàn)的人機界面解決方案
　　數字終端已具備越來(lái)越強的功能和智能化，像現在可以看到的預裝了Win CE的PDA，具備非常好的圖形能力。藍牙技術(shù)發(fā)展迅速，據專(zhuān)家預測，其未來(lái)的傳輸距離可達100m，另外，以XML為基礎的WML語(yǔ)言標準已經(jīng)建立。這些技術(shù)的發(fā)展為無(wú)線(xiàn)的人機界面解決方案提供了先決條件。和其他技術(shù)相比，無(wú)線(xiàn)的人機界面能夠以更低的費用，更快的連接、更容易地獲取重要的生產(chǎn)信息，像緊急報警、重要事件、生產(chǎn)過(guò)程中的重要參數等等。典型的無(wú)線(xiàn)WEB產(chǎn)品由手持式PC和預裝的HMI客戶(hù)端軟件組成。目前在手持式PC上，WIN CE的市場(chǎng)占有率上升很快，相比之下，原來(lái)的Palm操作系統市場(chǎng)逐漸萎縮。

（5）軟硬件整體解決方案
　　家樂(lè )福是大家都很熟悉的一家法國公司，1963年，其第一家超級市場(chǎng)在巴黎郊區開(kāi)張，30年內，家樂(lè )富已發(fā)展成為一個(gè)年銷(xiāo)售額290億美元、市值約200億美元的國際連鎖超市集團。在家樂(lè )福產(chǎn)生之前，法國擁有高度分散的小商店系統。每個(gè)城鎮的街區有自己的肉店、糕餅店和各種各樣的專(zhuān)賣(mài)店。他們對客戶(hù)來(lái)說(shuō)是一個(gè)十分低效的商業(yè)機制?？蛻?hù)需要花數小時(shí)跑很多店采購。家樂(lè )福之所以能迅速發(fā)展并成功，關(guān)鍵是他為客戶(hù)提供了優(yōu)異的效率，這就是現在一種比較成功的商業(yè)模式“one-stop-shopping”，既所謂的“一站式購買(mǎi)”，在工控行業(yè)則是軟硬件整體解決方案。西門(mén)子、GE、RockWell是傳統的PLC提供商，但短短幾年時(shí)間，他們都在HMI市場(chǎng)獲得巨大成功，像西門(mén)子的WinCC更是超越眾多老牌的產(chǎn)品成為世界第二。Wonderware在1998年被英國Invensys并購，Intellution在1995年被愛(ài)默生電氣并購，這都是軟硬件整體解決方案的最好例證。所以，自動(dòng)化軟件廠(chǎng)商與硬件廠(chǎng)商合作，為用戶(hù)提供軟硬件整體解決方案將是未來(lái)自動(dòng)化軟件發(fā)展的一大特征。

（6）大規模定制
　　全球自動(dòng)化軟件廠(chǎng)商大多基于微軟的Windows平臺，技術(shù)也類(lèi)似，產(chǎn)品功能上難以形成巨大的差距，不可能產(chǎn)生壟斷性的核心技術(shù)，即決定性的技術(shù)優(yōu)勢已經(jīng)難以建立。所以，個(gè)性化方案和服務(wù)在競爭中日益重要。隨著(zhù)現代工業(yè)“小批量、多品種”特征的形成，今后的自動(dòng)化軟件將朝著(zhù)針對特殊行業(yè)和生產(chǎn)過(guò)程的大規模定制方向發(fā)展。即用特殊定制的產(chǎn)品來(lái)代替標準化的產(chǎn)品。如亞控針對電力的輸配電行業(yè)的特殊需求開(kāi)發(fā)了“組態(tài)王電力版”。

（7）以客戶(hù)為導向的軟件設計
　　如何站在客戶(hù)的角度來(lái)設計軟件是所有自動(dòng)化軟件廠(chǎng)商都應面對的挑戰，自動(dòng)化軟件涉及從控制、人機界面到生產(chǎn)管理的多個(gè)層次，相應存在著(zhù)多個(gè)模塊，比如亞控目前有組態(tài)王和軟邏輯兩大產(chǎn)品模塊，保持不同模塊的一致性，能有效地減少用戶(hù)學(xué)習的時(shí)間。相同的數據結構也便于產(chǎn)品在企業(yè)內集成。這種一致性不僅表現在外觀(guān)和感受上，還表現在兼容性、平臺、編程工具、數據訪(fǎng)問(wèn)、控制引擎、E-Business等諸多方面。例如西門(mén)子的WinCC和編程軟件STEP7使用了相同的數據結構，這使得用戶(hù)只需將系統中的數據點(diǎn)定義一次。

（8）成為全球供應商
　　WTO將給國內的自動(dòng)化廠(chǎng)商帶來(lái)深刻的影響，因為國門(mén)對外打開(kāi)了，從另外一個(gè)角度講，國外的市場(chǎng)對國內的自動(dòng)化廠(chǎng)商也打開(kāi)了。因為目前中國的市場(chǎng)份額只占全球的3%，所以成為全球自動(dòng)化軟件供應商對于國內自動(dòng)化軟件公司的發(fā)展至關(guān)重要。另外，國內越來(lái)越多的系統集成商和設備制造商在未來(lái)可能成為世界級的公司，他們的產(chǎn)品向全球銷(xiāo)售時(shí)，他們更需要世界級的軟件廠(chǎng)商向他們提供產(chǎn)品和服務(wù)，國內不少組態(tài)王的用戶(hù)已向亞控購買(mǎi)了英文版即證明了這種趨勢的發(fā)展，亞控將發(fā)展遠景鎖定為未來(lái)5年成為世界級的自動(dòng)化軟件服務(wù)商就是基于這一原因。

總結
　　在自動(dòng)化領(lǐng)域，由于軟件技術(shù)與IT的聯(lián)系最為緊密，所以，其發(fā)展是最快捷，也最令人眼花繚亂的。自動(dòng)化軟件面世20年，與最初相比，其內涵和外延都已大大擴展，更何況未來(lái)的10年、20年呢？對其發(fā)展趨勢的展望也是一個(gè)仁者見(jiàn)仁、智者見(jiàn)智的話(huà)題，究竟是“正”還是“誤”，若干年以后才能證明。筆者自90年代初開(kāi)始接觸自動(dòng)化軟件技術(shù)，并在這一領(lǐng)域內耕耘了近10年， 在此主要從技術(shù)與商務(wù)的角度談了自己的看法，權當拋磚引玉。也希望業(yè)內的人士都來(lái)關(guān)心自動(dòng)化軟件，為該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展作出貢獻。