貝加萊工業(yè)自動(dòng)化（中國）有限公司技術(shù)總監于蓉蓉

在新一輪全球工業(yè)化競爭中，工業(yè)軟件得到重新定位，從制造業(yè)信息化發(fā)展的輔助工具，被提升為推動(dòng)工業(yè)智能化轉型升級的利器，智能時(shí)代的工業(yè)軟件將改變人類(lèi)生產(chǎn)、制造以及現代化工業(yè)管理的模式，成為全球新工業(yè)革命最重要的使能技術(shù)。面對這場(chǎng)全球性的“智能”變革，貝加萊工業(yè)自動(dòng)化（中國）有限公司技術(shù)總監于蓉蓉表示：“對于貝加萊來(lái)說(shuō)智能制造不是新課題，而是貝加萊多年以來(lái)一直在追求的方向。貝加萊擁有全系列的工業(yè)軟件產(chǎn)品和面向行業(yè)解決方案，可滿(mǎn)足不同行業(yè)用戶(hù)對于智能制造的需求，近年來(lái)更不斷加大研發(fā)力度，推出一系列引領(lǐng)未來(lái)發(fā)展的創(chuàng )新技術(shù)和產(chǎn)品?！?/p>

致力行業(yè)軟件開(kāi)發(fā)

工業(yè)軟件包括前期的數字化設計，運行階段的軟件，以及嵌入式系統的軟件，因此，軟件是用粘合劑的形式將硬件、用戶(hù)需求、開(kāi)發(fā)過(guò)程進(jìn)行了融合。貝加萊的軟件主要由底層的RTOS、開(kāi)發(fā)環(huán)境Automation Studio、應用軟件mapp技術(shù)構成。底層RTOS軟件與用戶(hù)無(wú)關(guān)，但與系統的運行實(shí)時(shí)性、魯棒性相關(guān)，是支撐性的技術(shù)。而Automation Studio則提供了開(kāi)放的系統集成能力，包括兩個(gè)維度的集成，首先是在對象的集成上，包括對PLC的邏輯、回路調節、運動(dòng)控制、安全、通信的集成，另一個(gè)維度則是與機器系統生命周期相關(guān)，從系統的配置、建模仿真、編程、測試驗證、運行維護的全流程的集成能力。

于蓉蓉強調貝加萊的第三個(gè)層級則是聚焦用戶(hù)的應用解決方案開(kāi)發(fā)上：“事實(shí)上，行業(yè)的差異在很大程度上來(lái)自于應用軟件的差異，因為硬件已經(jīng)是標準化和模塊化的了，而軟件同樣需要如此，在過(guò)去的數十年中，貝加萊一直致力于行業(yè)軟件的開(kāi)發(fā)，這也是我們‘方案導向’的業(yè)務(wù)模式的核心，包括針對塑料、印刷、包裝、風(fēng)電等各個(gè)應用領(lǐng)域，在此方面貝加萊一直處于領(lǐng)導地位，而今天我們可以看到大家都正走在方案集成的道路上?！?/p>

引領(lǐng)工業(yè)軟件創(chuàng )新

為提升用戶(hù)機器開(kāi)發(fā)的效率，貝加萊推出模塊化應用方案mapp平臺，將機器開(kāi)發(fā)中的共性工作集成于一體。不同行業(yè)的機械制造商在設備的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，均可以直接采用mapp工具中的基礎功能庫，再利用各種行業(yè)應用模塊，大大提高了機器的開(kāi)發(fā)效率。

據于蓉蓉介紹，mapp技術(shù)是在2011年即開(kāi)始的軟件創(chuàng )新，最初稱(chēng)為“MAP it”，后來(lái)標準為ModularApplication，即mapp技術(shù)。mapp由幾個(gè)部分構成，首先是mapp的機電模塊，如CNC的插補、各種機器人的運動(dòng)學(xué)庫、軸與軸組，基于PLCopen Part IV的協(xié)同運動(dòng)控制而封裝；其次是機器的基本庫，如mapp配方（Recipe）、報警(Alarm)、趨勢（Trend）、文件（File）、用戶(hù)（User）等這些機器都會(huì )遇到的操作及顯示方面的軟件功能；第三個(gè)部分是最為關(guān)鍵的，即行業(yè)庫，如mapp PLASTIC就是包括了注塑機中的開(kāi)合模、射膠、熔膠等專(zhuān)用的模塊，mapp Printing則針對色標檢測、張力控制、套色等進(jìn)行功能封裝，每個(gè)行業(yè)都會(huì )由大量的mapp模塊構成，而mappLINK則是將這些模塊進(jìn)行連接的模塊，包括基于Web的診斷和維護模塊，因此，創(chuàng )新是一個(gè)持續的過(guò)程，mapp在不斷的完善。

mapp的設計思想是為了實(shí)現“簡(jiǎn)單”自動(dòng)化—通過(guò)mapp，貝加萊希望工程師在開(kāi)發(fā)一個(gè)機器或系統時(shí)，盡量少的編程，而僅根據應用的需求進(jìn)行“配置”，mapp本身能夠降低大約67%的編程工作量，mapp的優(yōu)勢主要在于豐富的知識積累，它代表了貝加萊在各個(gè)機器領(lǐng)域數十年的成功應用經(jīng)驗的凝聚，對于用戶(hù)來(lái)說(shuō)，經(jīng)過(guò)封裝的mapp模塊會(huì )更為高效，并且軟件質(zhì)量也得到保障，降低了其整個(gè)機器系統的開(kāi)發(fā)成本，以實(shí)現快速交付，應對客戶(hù)變化的需求，因此，mapp最大的優(yōu)勢就是能夠讓OEM實(shí)現對用戶(hù)最快的高品質(zhì)響應。

打造集成開(kāi)發(fā)平臺

當前，工業(yè)應用向集成平臺進(jìn)化已成趨勢。而早在1997年，貝加萊就已推出集成開(kāi)發(fā)平臺Automation Studio，至今已有22年的歷史。

于蓉蓉認為集成開(kāi)發(fā)平臺的意義有多個(gè)方面：其一，降低學(xué)習成本，用戶(hù)僅需要學(xué)習一個(gè)HMI軟件、一個(gè)PLC、一個(gè)運動(dòng)控制、一個(gè)機器人的軟件；其二，統一架構的軟件才能最大地發(fā)揮效能，系統無(wú)需為此開(kāi)發(fā)接口（經(jīng)常是系統不穩定的來(lái)源），而且統一的軟件架構才能讓PLC的功能與驅動(dòng)器的執行能力最佳匹配，否則，控制器或驅動(dòng)器總歸有一個(gè)無(wú)法發(fā)揮最大效能而造成浪費；其三，集成架構降低整體的開(kāi)發(fā)成本，由于在現有平臺可實(shí)現軟件復用，可以實(shí)現知識的傳承，避免重復開(kāi)發(fā)，這樣整體的研發(fā)成本也會(huì )下降。

“‘集成’本身就是趨勢，最初機器僅有邏輯控制，但是，越來(lái)越多的傳感器、執行機構參與到機器的控制中來(lái)，高精度的測量讓我們可以提升產(chǎn)品品質(zhì)，伺服系統不僅提高了精度、速度，而且也讓機器具有了更為柔性的生產(chǎn)能力，包括安全、機器人、輸送系統等都更多的被納入到機器中來(lái)，而這個(gè)趨勢本身就需要集成平臺。今天，不僅在一個(gè)機器內進(jìn)行集成，而且在多個(gè)機器間進(jìn)行集成，要集成的已經(jīng)不僅是控制，而且包括管理運營(yíng)、維護的信息。此外，控制系統還會(huì )與數字化設計軟件集成，如Automation Studio可以與建模仿真軟件，像MATLAB/Simulink、MapleSIM等軟件，進(jìn)行FMU/FMI的協(xié)同仿真接口一樣?！?于蓉蓉詳細解釋道。

沉淀垂直行業(yè)解決方案

近年來(lái)，在自動(dòng)化行業(yè)中，越來(lái)越多的企業(yè)在積極從產(chǎn)品型提供商，向解決方案提供商、軟件服務(wù)商的方向發(fā)展。對此，于蓉蓉表示：“硬件開(kāi)發(fā)迭代周期長(cháng)、成本高，且趨于同質(zhì)化之后會(huì )使企業(yè)陷于低價(jià)競爭，所以越來(lái)越多企業(yè)正逐漸將精力轉向迭代周期短、差異化更大、不額外增加客戶(hù)硬件成本也能實(shí)現的軟件上來(lái)。嚴格來(lái)說(shuō)，貝加萊正是這一趨勢的領(lǐng)導者，因為自1996年進(jìn)入中國，貝加萊就一直是以解決方案提供商的鮮明角色在推進(jìn)我們的業(yè)務(wù)，這與當時(shí)乃至今天大部分仍以產(chǎn)品為導向業(yè)務(wù)模式的公司是不同的，貝加萊一直是以‘垂直行業(yè)’為架構的業(yè)務(wù)組織形式，設有塑料、印刷、包裝、鈑金、風(fēng)電、柔性制造、CNC與機器人等團隊?！?/p>

解決方案是由硬件、軟件、機電工程師的專(zhuān)業(yè)知識所構成的整體，用于解決客戶(hù)的實(shí)際問(wèn)題，于蓉蓉強調因為 “人”在解決方案中扮演著(zhù)重要角色，這成為貝加萊的核心優(yōu)勢：“我們有非常強大的工程師團隊，他們非常了解機器與系統的開(kāi)發(fā)，他們知道選擇什么樣的電機、構建怎樣的軟件架構、如何快速地調試一臺機器，他們是從項目的開(kāi)始需求階段即介入項目，然后開(kāi)發(fā)邏輯、運動(dòng)控制、HMI畫(huà)面設計，調試程序，并對售后服務(wù)進(jìn)行支持，因此，這些工程師與僅僅了解某個(gè)產(chǎn)品的工程師完全不是一個(gè)概念，這些工程師的知識、經(jīng)驗，以及由此形成的行業(yè)應用mapp的各種功能，都需要大量的時(shí)間積累，而很多時(shí)候，這些積累是需要非常多的‘試錯’的，而貝加萊在過(guò)去數十年積累了這些知識，因此，這個(gè)壁壘在某種程度上還是比較高的?！?/p>

“目前我們已經(jīng)繼續擴大這種行業(yè)Know-How的應用范圍，借助于機器學(xué)習算法，我們開(kāi)始為客戶(hù)提供在質(zhì)量相關(guān)性分析、預測性維護、自動(dòng)參數尋優(yōu)中的應用開(kāi)發(fā)，這些已經(jīng)為客戶(hù)帶來(lái)了真實(shí)的利益，我們將繼續加強在這方面的軟件能力?！?于蓉蓉表示。

摘自《自動(dòng)化博覽》2019年8月刊