工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)是為制造業(yè)服務(wù)的，它的發(fā)展顯然受到制造業(yè)的技術(shù)發(fā)展要求及其市場(chǎng)發(fā)展的驅動(dòng)。這些年來(lái)，制造業(yè)正在經(jīng)歷著(zhù)轉型或轉變，大體有如下重要的轉變：

　　企業(yè)的大批量生產(chǎn)向按市場(chǎng)或客戶(hù)要求批量生產(chǎn)（客制化）轉變；

　　離散的供應鏈向同步的供應鏈轉變；

　　設計和控制系統松散耦合向設計和控制系統集成為一體（數字化工廠(chǎng)）轉變；

　　在某地生產(chǎn)向全球化采購、生產(chǎn)轉變；

　　僅考慮物理資產(chǎn)設備向全面考慮功能性資產(chǎn)設備轉變；

　　追求獲得最低生產(chǎn)成本向追求降低系統性成本轉變。

　　這些轉變正著(zhù)力推動(dòng)供應鏈集成和柔性制造的發(fā)展。同時(shí)，制造工廠(chǎng)對質(zhì)量、成本、效率以及安全的高要求加速了企業(yè)業(yè)務(wù)管理系統整合集成。

　　面對制造技術(shù)的這一發(fā)展趨勢，最終用戶(hù)迫切地需要優(yōu)化生產(chǎn)線(xiàn)的操作運行，而裝備制造廠(chǎng)亦需要優(yōu)化機械制造的效能。

　　從機械裝備、生產(chǎn)線(xiàn)和工廠(chǎng)企業(yè)三個(gè)層次分析，滿(mǎn)足制造業(yè)發(fā)展要求的自動(dòng)化技術(shù)主要有：先進(jìn)控制、智能控制、預測診斷；工業(yè)以太網(wǎng)、OPC UA、嵌入式系統、FPGA、高可靠性的軟件、軟件集成。這些技術(shù)將在不同的層次對自動(dòng)化系統產(chǎn)生不同的作用。由此可知，替代目前功能基本固定的控制系統的將是新一代功能自治的控制系統，該系統不僅要有靈活的功能來(lái)快速適應市場(chǎng)對產(chǎn)品需求的變化和制造工藝的變化，易于擴展，而且還具備故障容錯、自愈功能、強大的冗余能力以及分散結構。

　　智能制造和智能制造系統

　　總體來(lái)講，智能制造有著(zhù)誘人的前景和廣闊的市場(chǎng)，同時(shí)也具備很強的帶動(dòng)性。主要體現在以下幾個(gè)方面：裝備制造業(yè)轉型升級借力智能制造；勞動(dòng)力成本不斷上升呼喚智能制造；技術(shù)發(fā)展驅動(dòng)智能制造；效率、效益、質(zhì)量的提升需要智能制造；作業(yè)環(huán)境的改善有賴(lài)智能制造。

　　智能裝備是制造技術(shù)、傳感與控制技術(shù)、計算機與人工智能技術(shù)深度融合的結果，是實(shí)現高效、高品質(zhì)、節能環(huán)保和安全可靠生產(chǎn)的高端裝備，具有感知、決策、執行等功能，它同時(shí)集成了信息流、物料流和能量流。制造智能包含了感知與測控網(wǎng)絡(luò )、機器學(xué)習與制造知識發(fā)現、面向制造的綜合推理、圖形化建模與仿真、智能全息人機交互的知識體系。具體來(lái)看，智能制造分為智能制造裝備、智能制造系統和智能制造服務(wù)。智能制造裝備包括工況感知與智能識別、性能預測與智能維護、智能規劃與智能編程、智能數控與伺服驅動(dòng)；智能制造系統包括系統建模與自行組織、智能制造執行系統、智能企業(yè)管控、智能供應鏈管理、流程智能控制；智能制造服務(wù)包括服務(wù)感知與控制的互聯(lián)、工業(yè)產(chǎn)品智能服務(wù)、服務(wù)過(guò)程的智能運控、制造物聯(lián)網(wǎng)與物流智能服務(wù)、制造與服務(wù)的集成共享和協(xié)同。

　　在未來(lái)的工業(yè)發(fā)展中，智能化有著(zhù)非常深遠的意義。智能化不僅能夠提升傳統制造水平，而且能夠滿(mǎn)足高技術(shù)發(fā)展要求；同時(shí)，智能化既智能又符合倫理標準。另外，信息化、智能化技術(shù)為現代制造服務(wù)業(yè)提供了技術(shù)保障，也將將推動(dòng)機械制造業(yè)生產(chǎn)方式發(fā)生全新的改變，此外，智能化還有助于緩解環(huán)境和能源對機械制造業(yè)的制約。

　　軟件在工業(yè)自動(dòng)化的重要性日趨突出

　　隨著(zhù)硬件的成本不斷下降，硬件冗余已被廣泛理解和應用，同時(shí)，硬件設計越來(lái)越成熟，能夠滿(mǎn)足各種預定的要求，達到很高的可靠性水平。與此形成鮮明對比的是，即使可靠性水平不太高，人們也難以在設計軟件時(shí)確保完全滿(mǎn)足預定的要求；而包括從控制系統到安全系統、從單獨的系統到復雜的集成系統的工業(yè)系統，對軟件的依賴(lài)卻越來(lái)越大。這就是說(shuō)，軟件變得越來(lái)越復雜，以至于更難控制其可靠性。于是，由于軟件和人為因素造成的失效、事故甚至停機所占的比重越來(lái)越大。

　　更值得關(guān)注的是，自動(dòng)化系統中軟件開(kāi)發(fā)成本越來(lái)越高。據可靠數據顯示，在裝備制造系統中，由1980年至2010年的30年來(lái)，軟件成本由10%增至40%，電子電器成本由10%增至25%，機械成本由80%降至35%。此外，軟件的復雜性隨著(zhù)軟件變大呈指數增長(cháng)，所需的開(kāi)發(fā)時(shí)間也越來(lái)越長(cháng)，而且軟件出錯的概率也不斷增加?？梢?jiàn)，對軟件的復雜性進(jìn)行科學(xué)管理的必要性日益迫切。

　　顯然，在工業(yè)控制領(lǐng)域，軟件設計的工程化必須在其全生命周期完善實(shí)施，即在設計階段、仿真階段、程序編制階段、調試階段、現場(chǎng)調試階段、運行階段以及支持服務(wù)階段（對供應商）、維護階段（對用戶(hù)）全面實(shí)施。

　　其中，編程語(yǔ)言是實(shí)現軟件功能的基礎。對一個(gè)控制系統來(lái)說(shuō)，軟件的重要性不可置疑。用什么樣的編程語(yǔ)言來(lái)編制應用軟件，并且為貫穿于整個(gè)軟件的全生命周期提供堅實(shí)的基礎和足夠的支持，極為關(guān)鍵。這種編程語(yǔ)言必須建立在現代軟件工程的理論基礎之上，用它來(lái)實(shí)現軟件的全生命周期的各種必要功能，它首先必須具備以下特性：結構化、可分解、可重復使用、在軟件的執行過(guò)程中必須是可控的，同時(shí)必須是可以被認證和被確認的。

　　信息化與自動(dòng)化的密切融合

　　在當今我國國情和歷史條件下如何加快我國工業(yè)現代化進(jìn)程？信息化是我國加快實(shí)現工業(yè)化和現代化的必然選擇。我們應該堅持以信息化帶動(dòng)工業(yè)化，以工業(yè)化促進(jìn)信息化，兩化融合，走出一條科技含量高，經(jīng)濟效益好，資源消耗低，環(huán)境污染少，人力資源優(yōu)勢得到充分發(fā)揮的新型工業(yè)化路子。

　　工業(yè)化是一個(gè)不斷發(fā)展的動(dòng)態(tài)過(guò)程。隨著(zhù)科學(xué)與技術(shù)革命的發(fā)展，這個(gè)動(dòng)態(tài)發(fā)展過(guò)程體現在每一個(gè)工業(yè)企業(yè)中，就是要以提升企業(yè)的經(jīng)濟效益和競爭力為目標，以現代信息技術(shù)為手段，以開(kāi)發(fā)和利用信息資源為對象，以?xún)?yōu)化企業(yè)的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、管理和營(yíng)銷(xiāo)等業(yè)務(wù)流程為主要內容，持續不斷地接近和超越世界工業(yè)的現代化先進(jìn)水平。

　　從上世紀90年代開(kāi)始，自動(dòng)化的體系結構從底層的制造自動(dòng)化到頂層的管理自動(dòng)化，完成了由五層模型向三層模型的演變，充分體現了工業(yè)化和信息化兩化融合的發(fā)展趨勢。（整理自科技自動(dòng)化世界2012（夏）大會(huì )）