http://kadhoai.com.cn 2026-04-26 11:15:39 來源:上海工業自動化儀表研究院、PLCopen中國組織/彭瑜
工(gong)業(ye)自(zi)動(dong)化(hua)技(ji)術(shu)是(shi)為(wei)製(zhi)造(zao)業(ye)服(fu)務(wu)的(de),它(ta)的(de)發(fa)展(zhan)顯(xian)然(ran)受(shou)到(dao)製(zhi)造(zao)業(ye)的(de)技(ji)術(shu)發(fa)展(zhan)要(yao)求(qiu)及(ji)其(qi)市(shi)場(chang)發(fa)展(zhan)的(de)驅(qu)動(dong)。這(zhe)些(xie)年(nian)來(lai),製(zhi)造(zao)業(ye)正(zheng)在(zai)經(jing)曆(li)著(zhe)轉(zhuan)型(xing)或(huo)轉(zhuan)變(bian),大(da)體(ti)有(you)如(ru)下(xia)重(zhong)要(yao)的(de)轉(zhuan)變(bian):
企業的大批量生產向按市場或客戶要求批量生產(客製化)轉變;
離散的供應鏈向同步的供應鏈轉變;
設計和控製係統鬆散耦合向設計和控製係統集成為一體(數字化工廠)轉變;
在某地生產向全球化采購、生產轉變;
僅考慮物理資產設備向全麵考慮功能性資產設備轉變;
追求獲得最低生產成本向追求降低係統性成本轉變。
這些轉變正著力推動供應鏈集成和柔性製造的發展。同時,製造工廠對質量、成本、效率以及安全的高要求加速了企業業務管理係統整合集成。
麵對製造技術的這一發展趨勢,最終用戶迫切地需要優化生產線的操作運行,而裝備製造廠亦需要優化機械製造的效能。
從機械裝備、生產線和工廠企業三個層次分析,滿足製造業發展要求的自動化技術主要有:先進控製、智能控製、預測診斷;工業以太網、OPC UA、嵌入式係統、FPGA、高可靠性的軟件、ruanjianjicheng。zhexiejishujiangzaibutongdecengciduizidonghuaxitongchanshengbutongdezuoyong。youcikezhi,tidaimuqiangongnengjibengudingdekongzhixitongdejiangshixinyidaigongnengzizhidekongzhixitong,gaixitongbujinyaoyoulinghuodegongnenglaikuaisushiyingshichangduichanpinxuqiudebianhuahezhizaogongyidebianhua,yiyukuozhan,erqiehaijubeiguzhangrongcuo、自愈功能、強大的冗餘能力以及分散結構。
智能製造和智能製造係統
總體來講,智能製造有著誘人的前景和廣闊的市場,同時也具備很強的帶動性。主要體現在以下幾個方麵:裝備製造業轉型升級借力智能製造;勞動力成本不斷上升呼喚智能製造;技術發展驅動智能製造;效率、效益、質量的提升需要智能製造;作業環境的改善有賴智能製造。
智能裝備是製造技術、傳感與控製技術、計算機與人工智能技術深度融合的結果,是實現高效、高品質、節能環保和安全可靠生產的高端裝備,具有感知、決策、執行等功能,它同時集成了信息流、物料流和能量流。製造智能包含了感知與測控網絡、機器學習與製造知識發現、麵向製造的綜合推理、圖形化建模與仿真、智能全息人機交互的知識體係。具體來看,智能製造分為智能製造裝備、智能製造係統和智能製造服務。智能製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;智能製造係統包括係統建模與自行組織、智能製造執行係統、智能企業管控、智能供應鏈管理、流程智能控製;智能製造服務包括服務感知與控製的互聯、工業產品智能服務、服務過程的智能運控、製造物聯網與物流智能服務、製造與服務的集成共享和協同。
在未來的工業發展中,智能化有著非常深遠的意義。智能化不僅能夠提升傳統製造水平,而且能夠滿足高技術發展要求;同時,智能化既智能又符合倫理標準。另外,信息化、zhinenghuajishuweixiandaizhizaofuwuyetigonglejishubaozhang,yejiangjiangtuidongjixiezhizaoyeshengchanfangshifashengquanxindegaibian,ciwai,zhinenghuahaiyouzhuyuhuanjiehuanjinghenengyuanduijixiezhizaoyedezhiyue。
軟件在工業自動化的重要性日趨突出
隨sui著zhe硬ying件jian的de成cheng本ben不bu斷duan下xia降jiang,硬ying件jian冗rong餘yu已yi被bei廣guang泛fan理li解jie和he應ying用yong,同tong時shi,硬ying件jian設she計ji越yue來lai越yue成cheng熟shu,能neng夠gou滿man足zu各ge種zhong預yu定ding的de要yao求qiu,達da到dao很hen高gao的de可ke靠kao性xing水shui平ping。與yu此ci形xing成cheng鮮xian明ming對dui比bi的de是shi,即ji使shi可ke靠kao性xing水shui平ping不bu太tai高gao,人ren們men也ye難nan以yi在zai設she計ji軟ruan件jian時shi確que保bao完wan全quan滿man足zu預yu定ding的de要yao求qiu;而包括從控製係統到安全係統、congdandudexitongdaofuzadejichengxitongdegongyexitong,duiruanjiandeyilaiqueyuelaiyueda。zhejiushishuo,ruanjianbiandeyuelaiyuefuza,yizhiyugengnankongzhiqikekaoxing。yushi,youyuruanjianherenweiyinsuzaochengdeshixiao、事故甚至停機所占的比重越來越大。
更值得關注的是,自動化係統中軟件開發成本越來越高。據可靠數據顯示,在裝備製造係統中,由1980年至2010年的30年來,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(ci)外(wai),軟(ruan)件(jian)的(de)複(fu)雜(za)性(xing)隨(sui)著(zhe)軟(ruan)件(jian)變(bian)大(da)呈(cheng)指(zhi)數(shu)增(zeng)長(chang),所(suo)需(xu)的(de)開(kai)發(fa)時(shi)間(jian)也(ye)越(yue)來(lai)越(yue)長(chang),而(er)且(qie)軟(ruan)件(jian)出(chu)錯(cuo)的(de)概(gai)率(lv)也(ye)不(bu)斷(duan)增(zeng)加(jia)。可(ke)見(jian),對(dui)軟(ruan)件(jian)的(de)複(fu)雜(za)性(xing)進(jin)行(xing)科(ke)學(xue)管(guan)理(li)的(de)必(bi)要(yao)性(xing)日(ri)益(yi)迫(po)切(qie)。
顯然,在工業控製領域,軟件設計的工程化必須在其全生命周期完善實施,即在設計階段、仿真階段、程序編製階段、調試階段、現場調試階段、運行階段以及支持服務階段(對供應商)、維護階段(對用戶)全麵實施。
qizhong,bianchengyuyanshishixianruanjiangongnengdejichu。duiyigekongzhixitonglaishuo,ruanjiandezhongyaoxingbukezhiyi。yongshenmeyangdebianchengyuyanlaibianzhiyingyongruanjian,bingqieweiguanchuanyuzhenggeruanjiandequanshengmingzhouqitigongjianshidejichuhezugoudezhichi,jiweiguanjian。zhezhongbianchengyuyanbixujianlizaixiandairuanjiangongchengdelilunjichuzhishang,yongtalaishixianruanjiandequanshengmingzhouqidegezhongbiyaogongneng,tashouxianbixujubeiyixiatexing:結構化、可分解、可重複使用、在軟件的執行過程中必須是可控的,同時必須是可以被認證和被確認的。
信息化與自動化的密切融合
在(zai)當(dang)今(jin)我(wo)國(guo)國(guo)情(qing)和(he)曆(li)史(shi)條(tiao)件(jian)下(xia)如(ru)何(he)加(jia)快(kuai)我(wo)國(guo)工(gong)業(ye)現(xian)代(dai)化(hua)進(jin)程(cheng)?信(xin)息(xi)化(hua)是(shi)我(wo)國(guo)加(jia)快(kuai)實(shi)現(xian)工(gong)業(ye)化(hua)和(he)現(xian)代(dai)化(hua)的(de)必(bi)然(ran)選(xuan)擇(ze)。我(wo)們(men)應(ying)該(gai)堅(jian)持(chi)以(yi)信(xin)息(xi)化(hua)帶(dai)動(dong)工(gong)業(ye)化(hua),以(yi)工(gong)業(ye)化(hua)促(cu)進(jin)信(xin)息(xi)化(hua),兩(liang)化(hua)融(rong)合(he),走(zou)出(chu)一(yi)條(tiao)科(ke)技(ji)含(han)量(liang)高(gao),經(jing)濟(ji)效(xiao)益(yi)好(hao),資(zi)源(yuan)消(xiao)耗(hao)低(di),環(huan)境(jing)汙(wu)染(ran)少(shao),人(ren)力(li)資(zi)源(yuan)優(you)勢(shi)得(de)到(dao)充(chong)分(fen)發(fa)揮(hui)的(de)新(xin)型(xing)工(gong)業(ye)化(hua)路(lu)子(zi)。
gongyehuashiyigebuduanfazhandedongtaiguocheng。suizhekexueyujishugemingdefazhan,zhegedongtaifazhanguochengtixianzaimeiyigegongyeqiyezhong,jiushiyaoyitishengqiyedejingjixiaoyihejingzhengliweimubiao,yixiandaixinxijishuweishouduan,yikaifaheliyongxinxiziyuanweiduixiang,yiyouhuaqiyedekaifa、生產、管理和營銷等業務流程為主要內容,持續不斷地接近和超越世界工業的現代化先進水平。
從上世紀90niandaikaishi,zidonghuadetixijiegoucongdicengdezhizaozidonghuadaodingcengdeguanlizidonghua,wanchengleyouwucengmoxingxiangsancengmoxingdeyanbian,chongfentixianlegongyehuahexinxihualianghuaronghedefazhanqushi。(整理自科技自動化世界2012(夏)大會)