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德國倍福自動化有限公司技術推廣經理 范斌

工信部的張相木司長曾經這樣描述智能工廠：智能工廠應該實現虛擬設計（數字化設計）、生產執行（制造單元及管理）、智能服務的功能。這三方面與管理平臺交互，實現工廠的生產過程及相應資源與整個價值鏈上的上下游元素之間的信息共享和數據交互，從而達到資源最優化的自動配置和最大化利用，實現個性化定制，管理和追蹤，分析反饋，全方位滿足社會需求的目的。

在德國倍福自動化有限公司技術推廣經理范斌的眼中，雖然虛擬設計和智能服務在智能工廠的建設中都很重要，但最重要的還應該是“制造”，即如何高效、高質量地完成對產品的加工和制造，也就是前面提到的“生產執行”環節。

聚焦兩個關鍵點

范斌認為，智能工廠建設應聚焦在兩個關鍵點，一是機器高效、高精度的加工制造，二是產線的高效運轉和實時監控與管理。除了精益等管理思想外，它主要包括精準的控制自執行，信息深度自感知和智慧優化自決策。面向未來的市場，對制造本身的要求是可以實現柔性化生產，自動實時完成，靈活通用的生產平臺可以進行快速（軟件）配置，從而立刻滿足新品生產加工的要求，縮短多樣化產品的上市時間。因此，精簡、開放的系統架構，高速高精度且復雜的機器控制，通過模擬和仿真縮短新品開發周期，完成個性化生產制造，同時實現對產品和設備的監控和預測性維護，集成功能安全與信息安全，并構成工業互聯網服務器，管理系統和云端等則成為智能工廠的必備配置。

而這些恰好為倍福的技術和解決方案提供了用武之地。

探索智能工廠與PC控制技術的契合點

倍福智能工廠的解決方案主要包括先進智能制造機器的控制系統、智能產線的控制系統。此外，倍福提供的上百種基于PC的控制器和嵌入式控制器，幾百種針對不同防護等級、信號類型、總線類型的采集模塊，專為EtherCAT研發的伺服驅動系統都可以作為控制系統的部件單獨提供給客戶。

顯然，倍福通過在中國市場十余年的耕耘，精確地捕捉到了智能工廠與PC控制技術的契合點，主要體現在強大的控制能力、充分的開放性和靈活性，以及完整的互聯互通解決方案三個方面。

基于PC控制的通用控制平臺具有強大的控制和運算能力，其模塊化的先進算法可以滿足不同領域對于控制的應用需求。尤其符合未來機器設備功能日趨復雜以及工廠簡潔化管理的需求。PC控制平臺還將自動化技術擴展到了新的應用領域，如測量測控領域、科學實驗領域、實時仿真、測試平臺等，倍福解決方案可以為這些設備或產線提供高效、高精度且先進的控制平臺，為廠商/科研院所盡快實現目標控制任務提供了可靠的自動化系統保障。此外，倍福集成以太網技術，研發出高性能，高靈活性的實時工業以太網EtherCAT技術，并將其充分、免費開放給自動化行業，目前，該技術已經發展為當今主流的以太網協議之一。

倍福方案還具有充分的開放性，包括通訊接口的開放性、算法的開放性、與IT集成的開放性，參數數據的開放性等。開放性不僅便于實現不同平臺對控制數據的調用，而且也有利于客戶掌握工藝算法的核心。

除此之外，靈活性也是倍福方案的一大特色，尤其是在互聯互通方面。范斌表示：“互聯互通主要體現在通訊接口的互聯互通，以及程序算法、參數的互聯互通。倍福的控制系統可以提供智能工廠中涉及到的9種不同的互聯類型設備間，設備與人之間，設備與云之間的無縫連接，包括跨平臺、跨廠商，與IT網絡的互聯互通方案。倍福在2015年推出了基于TwinCAT的TwinCAT IoT和大數據分析平臺TwinCAT Analysis,可實現從設備的任意層向公共云/私有云的數據直接傳輸，并基于TwinCAT Analytics做相應的數據篩選、監控、分析等工作。”

智能工廠的落地應有現實意義

在自動化行業摸爬滾打多年的范斌，長期與客戶打交道，對于當今中國智能制造的風潮也頗有自己的見解。她坦言：“智能工廠的概念人人皆知，然而，我看到很多公司僅僅從信息化或數字化角度簡單理解數字化工廠，有的甚至為了完成任務，硬上一套信息系統，在工廠增加一些看板，就稱之為智能工廠。但由于信息系統與控制系統是由有不同知識背景（IT和AT）的公司實施，從而導致信息系統無法與工廠機床/機器連接的現象時有發生。所以也有一些公司曾經找到倍福，希望利用倍福互聯互通的優勢，打通不同機器之間的交互。

范斌表示，智能工廠的建設并不是通過簡單的投資、購買就可以立竿見影的。相關設備廠商應該以滿足市場需求為立足點，就如何實現智能工廠的目標做出相關方案，提升制造的自動化水平，提高品質和效率，并創造利潤才是真正有效的邁向智能工廠的成功之路。

她強調，智能工廠的落地是要有現實意義的，不能為了“實現”而“實現”。一切應以它可以創造價值為前提。“而且從長遠來看，僅僅局限于滿足眼前的要求，不能滿足未來機器功能的復雜化、一體化的要求，生產線柔性化未必是一個經濟節省的辦法，甚至在未來可能付出慘痛的代價。”

觀點分享

在未來，自動化產品不僅將越來越深入地提升底層性能，做好扎實的基本功，它還需要更多的與IT技術融合和應用。此外，數據將成為一種資源，對數據的篩選、應用、分析和判斷一系列的方法和功能將可能需要數學、機械等跨領域的知識，目前相應的跨界技術和產品已經產生（比如倍福的TwinCAT Analytics數據分析平臺）。同時，智能制造的理念也將對自動化人員的素質提出更高要求，自動化和信息化的跨學科人才將會成為這個市場的重要需求。

摘自《自動化博覽》2017年1月刊