大規模自動化系統幾十年來一直是生產線控制的核心。現在，在消費者需求的驅動下，一種可替代的即插即生產的模塊化自動化方式正在形成。對于許多生產線來說，尤
其是在制藥、精細化工和食品飲料加工業，模塊自動化有可能成為在物聯網和工業 4.0 概念中的應用基石。
ABB 發布的世界首個商用模塊化過程自動化解決方案，在 2018年 ABB 電力與自動化世界活動期間吸引了眾多關注的目光。作為首個將業務流程層和具有模塊類型包（MTP）技術的模塊層相結合的集成的解決方案，ABB 模塊自動化技術一經推出便受到了業內推崇。對于這一技術的研發背景和應用前景，ABB 集團工業自動化控制技術業務單元負責人 IIpo Ruohonen 向筆者進行了解讀。
CEAC: 制藥、精細化工和食品飲料行業有哪些新的需求變化？并如何影響生產線的控制系統？IIpo Ruohonen ：這些行業必須保持正常運行時間和可靠性，在較短的交貨時間內交付更小批的定制化產品。其次，能源和原材料價格的不斷上漲，監管要求的變化，
都是重要挑戰。例如，在制藥行業中，它需要關注病人的個體需求，創建不再是一次生產數千噸的商品。如今更多是面向小批次的定制化生產需求。
與之對應的，雖然我們有很多大型批量生產工廠，同時也有多用途的工廠。大型工廠傾向于高效生產單一產品，但是往往不太靈活。通過多用途的工廠，產品可以滿足不
同的需求，但又往往效率比較低下。為了開發客戶定制產品和小批量的產品，靈活的模塊化自動化理念應運而生，為上述行業提供更快的上市時間、標準化的過程模塊、可
以通過快速有效的模塊升級或更換來提高自動化效率，以及更高的靈活性。
模塊自動化給生產帶來了前所未有的敏捷性和靈活性。就像搭積木一樣，模塊可以被復制并增加或減少，以滿足快速變化的產能需求。通過簡單的改變幾個模塊，就可以生產出一種全新的產品。
CEAC: 如何理解模塊自動化技術？實現模塊化方式的控制基礎設施是什么？
IIpo Ruohonen: 模塊自動化的關鍵是具有標準過程自動化智能模塊的框架單元——即所謂的模塊類型包（MTP）。MTP 是用于描述過程自動化智能模塊屬性的標準非專利文件。MTP 可以創建智能模塊和業務流程系統之間的互操作性框架，并允許過程模塊單元無縫集成到業務流程系統。通過遵循這個標準，允許所有模塊可以根據生產需求輕松添加、排列和調整，插入到任何自動化系統。
基于 MTP 為借口的模塊化層，并通過工業互聯網集成到業務流程層（例如基于 ABB AbilityTM 系統800xA 實現），即構成了整個模塊化控制基本框架結構，二者之間的通信是面向服務的體系架構。模塊就像建筑套件一樣連接。這就是 ABB 發揮作用的地方，
覆蓋了模塊自動化的全部范圍，而對模塊的監視、控制和管理則在業務流程層完成。該層級通過擁有開放式架構的主干網與模塊層連接。 兩 個 層 級 都 通 過 OPC UA
進行通信。
將智能模塊集成到業務流程系 統現在只需要幾個小時而不是幾天，就像傳統的包裝單元和配件的集成一樣。它還降低了工廠生命周期成本，預計在上市時間方面可節省高
達 50％的時間，這意味著更低的資本投入。
文 / 傅昆，《亞洲控制工程》
新聞視點
物流識別應用的“料理大師”
——訪康耐視中國物流識別行業產品經理 周文揚
近年來，隨著國內電商的迅猛 發展，大型倉儲、快速分揀與自動化輸送物流的挑戰日益提升，如何在電商物流如火如荼的今天，做到高效、精準和低成本的商品檢測識別，唯有專業的識別應用“料理大師”方能脫穎而出，解決電商的應用難題。
時值 2018 年亞洲物流展（CeMATASIA） 期 間， 美 國 康 耐 視（COGNEX）重點展示了面向這一行業應用的 DataMan 470 系列高端固定式讀碼器產品，康耐視中國 物流識別行業產品經理周文揚同時 接受了本刊采訪。
盡管專注于機器視覺 36 年之久，全球領先的美國康耐視在中國的物流行業進入并不算早，“目前為止進入該行業大概 3-4 年”，周文揚說道，“憑借美國亞馬遜項目的成功
經驗，我們 2 年前在中國便抓住了國內主要電商物流企業的升級改造機會。”在康耐視看來，電商物流的挑戰集中在如何提高效率和準確性，如何簡化應用并適合現場安裝環境，如何提高應用靈活性等等。對此，DataMan 470 系列應運而生，集中了康耐視多年來的眾多行業經驗 與先進技術積累，可幫助輕松解決 各種復雜的高產量制造和物流應用， 無論是大型倉庫、分揀系統、交叉帶、傳輸線、頂部掃描或通道掃描應用，
還是打包臺、揀選、傳輸線上周轉 箱條碼的側掃等，“我們都可以幫助 電商客戶輕松應對”，周文揚信心滿滿。
據悉，DataMan 470 系列提供高達 7 核處理能力、全新 HDR+ 成像技術、高分辨率傳感器、先進的解碼算法和簡單的設置，可實現最大化的覆蓋范圍、速度和易用性。其 中，DataMan 474 由 美 國 研 發剛發布不久的最新產品，采用了最新的 CMOS 圖像傳感技術，升級到310 萬像素，并且視野、景深更大。“這得益于高動態范圍（HDR）成像和基于 HDR 基礎之上的先進算法HDR+”，周文揚進一步解釋道，“據測試，相比傳統的技術，上述技術的聯合應用能夠增加 50% 的景深度，適合物流小條碼的讀取。”由于采用了 7 核處理器，圖像傳輸、圖像處理、圖像解碼都有單獨的處理器進行并行處理，配上千兆網口，DataMan 470 系列可以在解碼的過程中可以實時傳輸讀碼圖片，便于后期追溯。同時，它不僅可以讀取不同位置的棘手一維條碼和二維碼，還能夠同時讀取多種混合代碼，并維持最高讀取率。“解碼時間越長意味著上位機需要更多等待時間，導致用戶需要預留更長線體”，周文揚說道，“得益于多核處理能力，即使是多代碼情況下，
DataMan 470 只需要幾百毫秒來處 理和反饋數據，相當于某些讀碼器 的 1/5，極大解決了客戶頭疼的數據響應問題。”
另外，得益于 DataMan 470 系列 310 萬像素升級，覆蓋相同線體視野由原來的 4-5 臺減少到 3 臺讀碼器，大大節省了客戶成本和安裝調試時間。“我們對 DataMan 474的光源配件也進行了升級，采用更小體積的高亮 LED 光源，更適合物流行業多個讀碼器并聯或者串聯時的短間距場景，。也就是說，體積更小，光亮度更強”，周文揚說道。據 介 紹， 康 耐 視 每 年 將 高 達15% 的收入投入到研發中。這也許正是為何面對靈活多變的行業需求，康耐視總是能夠輕松幫助客戶應對挑戰，成為物流識別應用“料理大師”的原因之一。
摘自《亞洲控制工程》
