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    1. ACS880-07C
      關(guān)注中國自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的先行者!
      橫河電機-23年10月11日
      2024
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      2024中國自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)年會(huì )
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      以軟件為核心,提高民族工業(yè)自動(dòng)化裝備制造水平
      • 作者:馬國華
      • 點(diǎn)擊數:3034     發(fā)布時(shí)間:2005-05-13 09:46:00
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      工業(yè)自動(dòng)化系統的裝備水平和自給率是衡量一個(gè)國家裝備制造水平的重要指標。我國雖然最近一直強調加快建設若干個(gè)重大裝備制造基地,但是這些裝備的自動(dòng)控制系統卻一直被歐、美、日廠(chǎng)商所壟斷,至少大型、關(guān)鍵機組的自動(dòng)控制系統都被這些國外廠(chǎng)商所壟斷。重大裝備的自動(dòng)化系統可以說(shuō)是設備的“大腦”,國產(chǎn)裝備安裝外國的“大腦”有很多弊端:第一,裝備的核心技術(shù)、原理容易被竊取,第二,裝備的成本加大,第三,“大腦”的采購渠道不安全。
      關(guān)鍵詞:

       

      1   發(fā)展裝備制造業(yè),離不開(kāi)自動(dòng)化設備充當“大腦”

          工業(yè)自動(dòng)化系統的裝備水平和自給率是衡量一個(gè)國家裝備制造水平的重要指標。我國雖然最近一直強調加快建設若干個(gè)重大裝備制造基地,但是這些裝備的自動(dòng)控制系統卻一直被歐、美、日廠(chǎng)商所壟斷,至少大型、關(guān)鍵機組的自動(dòng)控制系統都被這些國外廠(chǎng)商所壟斷。重大裝備的自動(dòng)化系統可以說(shuō)是設備的“大腦”,國產(chǎn)裝備安裝外國的“大腦”有很多弊端:第一,裝備的核心技術(shù)、原理容易被竊取,第二,裝備的成本加大,第三,“大腦”的采購渠道不安全。

       

          因此,給國產(chǎn)的裝備制造業(yè)配備“大腦”已經(jīng)成為國內自動(dòng)化廠(chǎng)商的艱巨任務(wù)。國內自動(dòng)化裝置的制造水平已經(jīng)有了長(cháng)足的進(jìn)步,在不遠的將來(lái)趕超或達到世界先進(jìn)水平是一定能夠實(shí)現的。但是如果想縮短趕超的時(shí)間,必須確立以軟件為核心的發(fā)展思路,優(yōu)先發(fā)展自己的核心軟件。

       

      2   發(fā)展核心軟件,是加速?lài)a(chǎn)自動(dòng)化設備趕超世界先進(jìn)水平的最有效辦法

       

       

       

       

          綜觀(guān)國際知名自動(dòng)化設備生產(chǎn)商的產(chǎn)品,在硬件上差別都不是很大,能夠代表其產(chǎn)品水平的只有軟件、網(wǎng)絡(luò )(總線(xiàn))、冗余性能等。而總線(xiàn)控制、冗余性能都是軟件水平?jīng)Q定的,因此自動(dòng)化產(chǎn)品的競爭,其實(shí)就是軟件的競爭。

       

          隨著(zhù)社會(huì )分工的細化,一套自動(dòng)化產(chǎn)品中的軟、硬件完全由一家公司獨立生產(chǎn)的情況已經(jīng)很少了??刂凭W(wǎng)絡(luò )采用標準的現場(chǎng)總線(xiàn)或者工業(yè)以太網(wǎng)已經(jīng)成為首要選擇。而早在20年前,每個(gè)DCS廠(chǎng)家最引以為自豪的,莫過(guò)于其自身專(zhuān)有的網(wǎng)絡(luò )系統了,比如橫河公司的HF總線(xiàn)、Honeywell公司的LCN/UCN總線(xiàn)等。

       

          而今,網(wǎng)絡(luò )有了標準,而且是專(zhuān)門(mén)用于自動(dòng)化系統的工業(yè)網(wǎng)絡(luò )標準,例如各種現場(chǎng)總線(xiàn)和工業(yè)以太網(wǎng)標準。這樣就會(huì )有更多標準化I/O模塊、CPU模塊出現。這樣,自動(dòng)化設備整機供應商的優(yōu)勢只能體現在軟件上了。

       

      3   發(fā)展具有自身特色、性能過(guò)硬的自動(dòng)化軟件,是國內自動(dòng)化整機設備進(jìn)入高端市場(chǎng)的必由之路

       

          軟件是一個(gè)自動(dòng)化控制系統的靈魂,離開(kāi)了軟件支撐的自動(dòng)化系統就是一堆廢鐵。一般來(lái)講,一個(gè)典型的自動(dòng)化系統,其軟件組成可以由圖1看出,具有一定的典型性。

       

          在這種情況下,國外大的自動(dòng)化系統生產(chǎn)商除了集中精力鞏固自己的現場(chǎng)總線(xiàn)、控制軟件方面的優(yōu)勢外,還紛紛把主要精力投向高端軟件領(lǐng)域,例如ABB、RockWell、GE-Fanuc、Honeywell都在發(fā)展自動(dòng)化軟件上面傾注了很大精力,甚至軟件已經(jīng)成為他們的戰略核心。未來(lái)自動(dòng)化系統整機的競爭,其實(shí)就是軟件的競爭,因為只有強大的軟件支撐才能充分體現出硬件的價(jià)值,才能凸顯出綜合優(yōu)勢。這是一種非??膳碌嫩E象,因為自動(dòng)化軟件的開(kāi)發(fā)周期長(cháng),投資巨大,要想確立優(yōu)勢就需要大量投入,這對于國內的自動(dòng)化系統生產(chǎn)商來(lái)說(shuō)是一個(gè)巨大的挑戰。

       

       

          國外自動(dòng)化系統生產(chǎn)商在軟件上的優(yōu)勢地位主要取決于其先進(jìn)的軟件架構,軟件體系比較完整。要想在短期內取得軟件上的優(yōu)勢,只有走聯(lián)合的道路。在控制層、監控層、決策管理等各層次上,不同的設備廠(chǎng)商都有各自的優(yōu)勢,例如DCS廠(chǎng)商在先進(jìn)控制、實(shí)時(shí)控制軟件方面具有很大優(yōu)勢,高等院校、科研院所在具體行業(yè)的優(yōu)化計算、專(zhuān)家系統方面具有很大優(yōu)勢。自動(dòng)化軟件廠(chǎng)商作為作為一個(gè)非?;钴S的群體,近期在工業(yè)自動(dòng)化設備廠(chǎng)商中已經(jīng)占據非常重要的地位。通用監控組態(tài)軟件、嵌入式控制策略軟件、通用控制策略軟件、實(shí)時(shí)數據庫及其管理系統等商品化軟件已經(jīng)滲透到工業(yè)自動(dòng)化應用的各個(gè)領(lǐng)域,自動(dòng)化軟件其實(shí)已經(jīng)分布到控制層、監控層和決策管理層。因此,在國內大力發(fā)展以軟件為核心的工業(yè)自動(dòng)化裝備產(chǎn)業(yè)已經(jīng)具有了良好的基礎。

       

      4   工業(yè)IT概念的誕生是工業(yè)自動(dòng)化軟件地位提升的重要標志

       

              ABB公司在2000年最早提出工業(yè)IT的概念,表明了該公司對未來(lái)工業(yè)自動(dòng)化用戶(hù)需求變化的一種超前預測。同時(shí)這種提法也與本文提出的“以軟件為核心,提高民族工業(yè)自動(dòng)化裝備的制造水平”觀(guān)點(diǎn)一致?,F在看來(lái),這種預測是十分準確的。原因有:

              (1)  工廠(chǎng)網(wǎng)絡(luò )系統已經(jīng)成熟。

       

              (2)  IT已經(jīng)成為工廠(chǎng)日常運轉、辦公的必備工具。IT在自動(dòng)化中所占比重日益提高,工廠(chǎng)各級生產(chǎn)部門(mén)、職能部門(mén)、決策者離開(kāi)了網(wǎng)絡(luò )化自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)的支持會(huì )變得無(wú)所適從。

       

              (3)  在工廠(chǎng)信息化構成要素中,管理功能呈下移趨勢,車(chē)間級信息化需求增長(cháng)顯著(zhù)。

       

              (4)  工業(yè)IT概念的誕生是社會(huì )信息化發(fā)展到一定程度的必然結果。

      在工業(yè)IT時(shí)代來(lái)臨之際,工業(yè)自動(dòng)化系統成套設備惟獨具有核心、先進(jìn)的自動(dòng)化軟件,才能夠在競爭中處于有利地位。

       

      5   發(fā)展自動(dòng)化軟件技術(shù)的機遇和挑戰

       

          自動(dòng)化軟件正是中國廠(chǎng)商所擅長(cháng)的,與硬件相對而言,自動(dòng)化軟件與國外先進(jìn)水平的差距是可以在短期內快速縮小的。對于國內的自動(dòng)化系統供貨商,只要抓住核心軟件不放,把軟件的可靠性、效率提高到一個(gè)新的水平,在國內產(chǎn)業(yè)大面積升級、社會(huì )現代化水平急劇提升的良好背景下,沖破國外產(chǎn)品的壟斷并逐漸占據市場(chǎng)的主導地位,是一定能夠實(shí)現的。

       

          由于行業(yè)具有特殊性,國產(chǎn)自動(dòng)化設備必須依靠中、小規模應用的良好業(yè)績(jì)來(lái)證明自己。迅速發(fā)展中的國內制造業(yè)、社會(huì )基礎設施的快速升級為民族自動(dòng)化裝備系統提供了廣闊的市場(chǎng)空間,國內自動(dòng)化設備制造商的歷史性機遇在于:只要產(chǎn)品的可靠性好、運行穩定、產(chǎn)品更新?lián)Q代快,那么就會(huì )贏(yíng)得客戶(hù)的二次甚至多次購買(mǎi),這樣國內的自動(dòng)化設備生產(chǎn)商就會(huì )隨著(zhù)用戶(hù)的發(fā)展逐漸壯大,從小型、中低端應用逐步走向大型、高端市場(chǎng)。

       

          隨著(zhù)中國的入世,很多國際大型自動(dòng)化公司也在仿效微軟,在華設立研究機構。如果國內自動(dòng)化設備生產(chǎn)商不抓緊時(shí)間在軟件上有所作為,那么今后面臨的競爭環(huán)境就會(huì )更加惡化?,F在國外大型自動(dòng)化設備生產(chǎn)商如FOXBORO、OMRON、GE Fanuc、YOKOGAWA、Honeywell、Siemens等公司已經(jīng)或正在設立中國生產(chǎn)基地,在硬件成本上,本土自動(dòng)化產(chǎn)品的優(yōu)勢將逐漸喪失。軟件已經(jīng)成為惟一的突破口。

      總之,我們要象重視發(fā)展重大工業(yè)裝備那樣重視自動(dòng)化系統的裝備自給率。工業(yè)自動(dòng)化系統的競爭,到最后就是軟件的競爭。

       

      6   民族自動(dòng)化軟件的發(fā)展前景

       

          國內自動(dòng)化軟件生產(chǎn)商,在發(fā)展策略上應該給予國內的硬件設備制造商更多的支撐,讓他們免除在軟件上的后顧之憂(yōu),以更多的精力去參與市場(chǎng)競爭。

       

          以三維力控為例,力控®具有完整分布式、冗余架構的pLerine組態(tài)軟件、pStrategy嵌入式控制策略都帶有濃厚的DCS色彩,力控®pSpace實(shí)時(shí)數據庫為上層的企業(yè)信息化提供了堅實(shí)的平臺。這樣一個(gè)從底層到上層的全方位的發(fā)展策略,更加符合當前的實(shí)際情況,是一種可借鑒的模式。

       

          軟、硬件廠(chǎng)商各自發(fā)揮自己的優(yōu)勢,減少重復開(kāi)發(fā),已經(jīng)成為當務(wù)之急。

       

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