由于歷史原因，傳統(tǒng)工控長期面臨“四座大山”，即工業(yè)通信生態(tài)壁壘、軟硬件強(qiáng)綁定、傳統(tǒng)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)形態(tài)復(fù)雜以及缺乏靈活的工業(yè)算力。

　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前工業(yè)通信協(xié)議的國際標(biāo)準(zhǔn)已超過30種。各大廠商圍繞PLC工控開發(fā)軟件和工業(yè)通信協(xié)議，形成了一個(gè)個(gè)煙囪式的封閉生態(tài)圈，使得不同廠商之間的硬件和軟件難以互換和移植。

　　作為工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的積極踐行者與賦能者，施耐德電氣一直致力于打破這一封閉生態(tài)圈的藩籬。

　　在近期舉行的工博會(huì)上，施耐德電氣高級(jí)副總裁、工業(yè)自動(dòng)化業(yè)務(wù)中國區(qū)負(fù)責(zé)人丁曉紅談道，“施耐德電氣有三大方向，軟件定義的自動(dòng)化、開放自動(dòng)化，以及工業(yè)可持續(xù)?！?/p>

　　作為施耐德電氣工業(yè)自動(dòng)化業(yè)務(wù)中國區(qū)負(fù)責(zé)人，丁曉紅深知打破傳統(tǒng)的硬件架構(gòu)“桎梏”的重要性。在她看來，開放自動(dòng)化與軟件的價(jià)值相輔相成，是面向未來工業(yè)的一個(gè)重要趨勢，它將打破傳統(tǒng)專有自動(dòng)化系統(tǒng)的封閉性，實(shí)現(xiàn)軟硬件解耦，推動(dòng)了IT與OT的深度融合，讓自動(dòng)化系統(tǒng)真正走向靈活、高效。

　　2020年，施耐德電氣推出EcoStruxure開放自動(dòng)化平臺(tái)（EAE）平臺(tái)，短短四年間，將開放自動(dòng)化已經(jīng)從概念逐步深入實(shí)踐，技術(shù)與場景的融合成果不斷涌現(xiàn)，與此同時(shí)，越來越多的主流廠商也開始從觀望轉(zhuǎn)向積極參與。該平臺(tái)以全新、開放的協(xié)議和平臺(tái)，加速了IT、OT融合，促進(jìn)施耐德電氣軟件解決方案、第三方產(chǎn)品與現(xiàn)有OT應(yīng)用融kaiyun網(wǎng)頁登錄入口 開云在線合，能夠?qū)崿F(xiàn)真正的“開放”。

　　丁曉紅透露，下一步，施耐德電氣將在自動(dòng)化開發(fā)中更深入地融合AVEVA軟件。AVEVA是非常完善的端到端全生命周期的軟件平臺(tái)，可以作為未來軟件定義自動(dòng)化頂層設(shè)計(jì)平臺(tái)，依托這一成熟平臺(tái)進(jìn)行二次開發(fā)，滿足合作伙伴需求。

　　OT領(lǐng)域常被冠以“封閉”和“專有”等刻板，究其原因在于多年積累的生態(tài)壁壘難以打破，但開放自動(dòng)化已經(jīng)成為不可逆的浪潮，原本繁雜的線纜被無線網(wǎng)絡(luò)所替代，快速搭建柔性產(chǎn)線變得更加高效便捷；工程師可以基于預(yù)先封裝好的AGV或機(jī)械手等功能模塊實(shí)現(xiàn)快速開發(fā)和測試，且無需重復(fù)做工......

　　在自動(dòng)化領(lǐng)域，施耐德電氣技術(shù)沉淀多年，一方面得益于施耐德電氣“喜新不厭舊”，另一方面始終積極擁抱新技術(shù)，比如AI、5G等技術(shù)，以及基于IEC 61499的開放自動(dòng)化技術(shù)，并且現(xiàn)在施耐德電氣已經(jīng)有了大大小小的孵化及成果。

　　此次工博會(huì)上展出的睿動(dòng)IOT魔方機(jī)器人，吸引大量與會(huì)觀眾駐足觀看，便是施耐德電氣在開放自動(dòng)化領(lǐng)域取得的亮眼成就之一。

　　不僅于此，本屆工博會(huì)上，施耐德電氣還聯(lián)合中國信息通信研究院、中國聯(lián)通和北京華勝銳盈共同編寫了《工業(yè)蜂窩網(wǎng)賦能的開放自動(dòng)化解決方案》，總結(jié)了施耐德電氣自身在工業(yè)蜂窩網(wǎng)、邊緣算力賦能開放自動(dòng)化的應(yīng)用實(shí)踐成果，助力行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

　　中國信息通信研究院技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所主任工程師王哲表示，隨著5G、邊緣計(jì)算、人工智能等信息通信技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的逐步深入，工業(yè)控制領(lǐng)域正經(jīng)歷一場“網(wǎng)絡(luò)化、開放化、智能化、協(xié)同化”的新型工控革命。對于整個(gè)工業(yè)界來說，采用新的技術(shù)和架構(gòu)，構(gòu)建開放自動(dòng)化系統(tǒng)逐漸成為共識(shí)。

　　首先是工業(yè)網(wǎng)絡(luò)方面，大數(shù)據(jù)首席科學(xué)家范濟(jì)安表示，目前存量市場上工業(yè)有線網(wǎng)絡(luò)依然大量存在，但隨著客戶定制化需求的增加和生產(chǎn)裝備的智能化，制造企業(yè)的生產(chǎn)必然更加柔性，客觀地為無線網(wǎng)絡(luò)帶來機(jī)會(huì)。未來工廠網(wǎng)絡(luò)將是有線、無線相互融合的過程，其中無線網(wǎng)絡(luò)中的工業(yè)蜂窩網(wǎng)將向多網(wǎng)融合，便于運(yùn)維的方向發(fā)展。

　　和施耐德電氣合作，已經(jīng)在工廠生產(chǎn)中得到成功驗(yàn)證，面向未來整個(gè)行業(yè)的成千上萬家工廠，中國聯(lián)通也正在研究如何把5G與工業(yè)蜂窩網(wǎng)+開放自動(dòng)化打造成一個(gè)服務(wù)于多企業(yè)的新型工控平臺(tái)。

　　其次在算力平臺(tái)方面，王宇男表示，雖然工業(yè)邊緣或現(xiàn)場側(cè)的計(jì)算需求各不相同，但總體來講，高可用性、低時(shí)延、安全性和可擴(kuò)展性是共同的需求，這就要求算力平臺(tái)供應(yīng)商推出適配的系統(tǒng)或平臺(tái)來滿足行業(yè)客戶的應(yīng)用需求。

　　縱觀工控系統(tǒng)從封閉走向開放的演變歷程，不難發(fā)現(xiàn)，作為工控核心大腦的PLC成為了這一過程中的關(guān)鍵“堵點(diǎn)”。

　　在談及開放自動(dòng)化平臺(tái)與傳統(tǒng)PLC有哪些區(qū)別時(shí)，施耐德電氣的合作伙伴深有體會(huì)。以標(biāo)準(zhǔn)化為例，傳統(tǒng)PLC每一個(gè)都是梯形圖，新上手的員工需要從頭開始編程，而現(xiàn)在通過EAE實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，能夠開發(fā)很多的標(biāo)準(zhǔn)庫，顯著提高人員效率。

　　其中一位合作伙伴在污水處理流程里加藥、曝氣、污泥池、污水池等方面采用標(biāo)準(zhǔn)化的模塊，新上手員工可以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模塊分布式部署，顯著提高工作效率。

　　此前，傳統(tǒng)的工控系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要與諸多設(shè)備之間的精準(zhǔn)配合，對時(shí)延的控制與誤差要求極高，這使得PLC通常采用有線的方式，無線網(wǎng)絡(luò)一般不在考慮之中。

　　施耐德電氣聯(lián)同中國信息通信研究院和，在去年已經(jīng)驗(yàn)證了5G通訊技術(shù)能夠進(jìn)入工業(yè)控制的核心環(huán)節(jié)，從而顯著提升產(chǎn)線的柔性能力。

　　這種改變意味著工廠不再需要為每個(gè)工站都配備一臺(tái)PLC，從而大大降低了產(chǎn)線的投資成本，并實(shí)現(xiàn)了控制功能的集中化。

　　據(jù)施耐德電氣工業(yè)自動(dòng)化中國區(qū)開放自動(dòng)化業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)申紅鋒介紹，施耐德電氣和合作伙伴在今年的實(shí)際應(yīng)用中，將控制系統(tǒng)南向鏈接的無線化進(jìn)一步延伸至控制虛擬化及平臺(tái)生態(tài)化。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)連接也從5G專網(wǎng)迭代至融合了5G、4G（含Cat.1、Cat.4等)和NB-IoT等多種網(wǎng)絡(luò)制式的工業(yè)蜂窩網(wǎng)。

　　值得注意的是，并不是所有設(shè)備都需要依賴5G的高速率、大帶寬特性。工業(yè)現(xiàn)場的應(yīng)用十分復(fù)雜，不同場景對網(wǎng)絡(luò)的指標(biāo)要求并不相同——有的終端對速率要求不高，但對功耗非常敏感；有的終端部署數(shù)量較多，希望成本更加經(jīng)濟(jì)。

　　另一方面，傳統(tǒng)實(shí)體PLC的“重任”可以由采用超融合架構(gòu)的工業(yè)邊緣算力平臺(tái)來承接。

　　北京華勝銳盈科技有限公司總經(jīng)理王宇男認(rèn)為，超融合對工業(yè)企業(yè)客戶而言是最完美的一種選擇，“超融合一來能夠有效降低從設(shè)備采購到維護(hù)的成本，二來可以根據(jù)企業(yè)需求的增長實(shí)現(xiàn)快速、靈活的擴(kuò)容，具有高度開放、高可用、易于擴(kuò)展、彈性伸縮、便于維護(hù)和管理等優(yōu)勢。”

　　傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)利潤率低，工業(yè)企業(yè)擁抱開放自動(dòng)化，能否獲得“真金白銀”的收益？

　　施耐德電氣上海工廠迄今已有28年的歷史，隨著自動(dòng)化程度的逐步提高，許多設(shè)備處于逐步演變的過程中，一些老設(shè)備自然需要進(jìn)行升級(jí)改造。然而，在這個(gè)過程中，由于硬件的PLC和工站的強(qiáng)綁定，IT和OT之間相對割裂，會(huì)在時(shí)間和成本方面帶來挑戰(zhàn)。

　　在高速全自動(dòng)鉚銀機(jī)設(shè)備改造項(xiàng)目中，其所用PLC運(yùn)行10年以上且已停產(chǎn)，系統(tǒng)生命周期到達(dá)終點(diǎn)。這意味著一旦出現(xiàn)故障，維修或替換將面臨困難，甚至可能造成生產(chǎn)線的長時(shí)間停頓，影響生產(chǎn)計(jì)劃和交貨周期。

　　更令人頭疼的是，實(shí)體PLC與軟件程序一對一的綁定關(guān)系使得程序不能復(fù)用，設(shè)備改造升級(jí)成本高，同時(shí)由于老舊的PLC缺少相關(guān)的一些通信功能，導(dǎo)致設(shè)備數(shù)據(jù)采集困難。

　　為了解決這些挑戰(zhàn)，施耐德電氣聯(lián)合合作伙伴采用工業(yè)蜂窩網(wǎng)+虛擬PLC的方式對原來的系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行改造。這套方案的靈魂，正是施耐德電氣EcoStruxure開放自動(dòng)化平臺(tái)通過工業(yè)蜂窩網(wǎng)與I/O交互，將原有的硬接線通過無線方式代替，提高了產(chǎn)線的柔性，而EAE SoftdPAC則實(shí)現(xiàn)了軟硬件解耦，提高了軟件的可重用性。

　　據(jù)介紹，本系統(tǒng)已成功于2024年3月正式進(jìn)入商用環(huán)境下運(yùn)行，成功驗(yàn)證了工業(yè)蜂窩網(wǎng)+EAE可以在高速設(shè)備（CT5s）上使用，改造前后設(shè)備產(chǎn)品質(zhì)量保持一致，預(yù)計(jì)10臺(tái)自動(dòng)鉚銀機(jī)可降低改造成本高達(dá)75萬元。

　　目前，施耐德電氣EcoStruxure開放自動(dòng)化平臺(tái)以3-6個(gè)月為一個(gè)周期持續(xù)迭代，至今已經(jīng)更新至V24.0版。全新升級(jí)的版本在“高、大、穩(wěn)、廣、易”這五個(gè)方面得到了強(qiáng)化。