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皮爾磁董事長瑞內特皮爾磁女士、皮爾磁產(chǎn)品管理副總裁阿明格萊澤先生專訪

皮爾磁夫人，根據(jù)CSC（IT服務供應商）進行的問卷調查，奧地利、德國、瑞士這三個國家的各個行業(yè)內受訪的決策者中有一半人根本不知道“工業(yè)4.0”，有1/4的人搞不清它的意思，只有剩下1/4的人了解它的意思。您是不是也有這種體會？

皮爾磁女士:其實，在最初的時候，工業(yè)4.0這個概念非常抽象，內容也有點模糊。這就導致了概念亂用和濫用。不過歸根結底，我們應該將工業(yè)4.0視為一個前瞻性的倡議，它所針對的是提升德國工業(yè)的普遍競爭力，特別是工業(yè)公司的個體競爭力。所以每一家制造公司和機器生產(chǎn)商都要參與到工業(yè)4.0中來，這樣做非常重要。根據(jù)與客戶和合作伙伴的交流，我們意識到這種想法越來越占主導。

如果將“工業(yè)4.0”這個口號進行剖析，就會發(fā)現(xiàn)“智能化”概念是伴隨網(wǎng)絡化而快速興起的。對于皮爾磁來說，工業(yè)4.0意味著什么？

皮爾磁女士:皮爾磁從一開始就支持工業(yè)4.0。作為研究聯(lián)盟及其相關工作組的成員，我們已經(jīng)成功地發(fā)起了相關的活動，讓人們意識到安全是這一倡議獲得成功的關鍵因素。

格萊澤：在工業(yè)4.0影響下，出現(xiàn)了高度網(wǎng)絡化的系統(tǒng)結構，這種結構融入多種人才、IT系統(tǒng)、自動化組件和機器。如果通信分散化，安全通信需求又會上升。這又涉及到安全（機械安全）和安保要求（操作安全）問題，而且兩者至關重要。在模塊化、網(wǎng)絡化，以及控制功能子功能上，出現(xiàn)了各種特殊的挑戰(zhàn)。

這一點我們細說一下。首先，在安全和安保之間的相互作用上，IT和自動化的出現(xiàn)意味著什么？

格萊澤：網(wǎng)絡化程度更高時，自動化解決方案內各種通信關系也更加多樣化。目前通信系統(tǒng)日益開放，內含多種通信關系。安保問題，或者換句話說，防止他人擅用機器和機器內數(shù)據(jù)這一問題并沒有充分解決。單靠技術手段還不夠，還要同時采取各種組織措施。

大規(guī)模投資的安全以及法律效力，都已成為安全領域的特征。其中部分原因就在于需要遵循規(guī)范和標準：IEC標準對安全完整性等級(SIL)進行了定義，如此便能在全球范圍內對危險等級、風險預測和已達成安全目標驗證進行有效的界定。

皮爾磁女士:我們致力于開發(fā)有關安全和安保的聯(lián)合標準，包括廣大制造商也要遵循的聯(lián)合標準。這里的關鍵點包括對產(chǎn)品、工藝和機器的標識進行唯一、安全的證明，而且涵蓋整個生產(chǎn)過程內的信息交換安全。

不付諸實施，再好的安全措施也毫無價值；更壞的情況是往往是選擇性忽視、缺乏了解或耗時過長，那么安全措施再好也是徒勞。功能安全也是如此，其對于安全和安保也同樣適用：那就是各種措施都不得損害設備和機器的使用性。在實施上，安全領域的很多流程和經(jīng)驗可以直接運用到安保領域。

您已經(jīng)談到了模塊化問題。模塊化在未來的工廠里將會發(fā)揮什么樣的作用？

皮爾磁女士: 工業(yè)4.0的推動因素包括各別客戶的產(chǎn)品需求、繁多的產(chǎn)品型號和逐漸縮短的產(chǎn)品生命周期。這就需要生產(chǎn)系統(tǒng)的批量規(guī)模更小、配置更加細致。設備采用模塊化設計時，便可更加輕松、更有成效地滿足這些需求。

這樣的話，機電化理念就是不斷地將機器發(fā)展過程中涉及的所有學科（機械學、自動化技術和信息技術）融合在一起。通過這種方式，我們便可將設備分解成具有管理性、獨立性的若干功能單元。機電化方法的要求是，即使是控制功能也可“遷移”到單個機電化模塊內。

對于分散化概念和控制功能向周邊設備的轉移，采用皮爾磁所述的方法依舊奏效。這就是PSS 4000自動化系統(tǒng)背后的思想。請您在這方面更加詳細地說明一下。

格萊澤：在經(jīng)典自動化系統(tǒng)內，采用獨立、集中的控制系統(tǒng)對設備、機器進行監(jiān)控，對所有信號進行處理。采用這種集中配置的PLC控制器后，模塊化優(yōu)勢無限：但對單個設備段進行更改需對控制層級做大量工作，在控制系統(tǒng)內各個集中點處需對程序結構和單個機器模塊連接進行修改。皮爾磁通過PSS4000自動化系統(tǒng)，始終追求一種模塊化、分布式的方法。通過這種方法，您能夠獲得分散式控制結構的各種優(yōu)勢，同時可避免分散式控制結構通常會導致的更高的復雜性。

皮爾磁女士:對我來說適用性是關鍵因素：如果應用變得更加復雜，保證用戶友好性就會更加重要。因此PSS 4000是一個兼容工業(yè)4.0的自動化系統(tǒng)。

對于用戶來說，這意味著什么？

格萊澤：PSS 4000背后的核心思想在于將安全性和自動化融合起來。各種自動化組件通過以太網(wǎng)對流程或控制數(shù)據(jù)、故障自動防止數(shù)據(jù)和故障診斷信息的交互或同步。因此，在各個程序段的處理位置、分布式自動化系統(tǒng)內過程數(shù)據(jù)的記錄位置上，控制功能沒有差別。主要功能是指：由于過程數(shù)據(jù)在整個系統(tǒng)內有效，針對控制系統(tǒng)任務和安全任務，可以首次等量齊觀地對單個功能模塊進行機電劃分限制。

皮爾磁女士:與集中式控制系統(tǒng)不同，用戶可以訪問運行時分配的用戶程序。然而在項目配置階段，用戶仍可以對系統(tǒng)進行集中式操作。這便是降低復雜性的方式之一。通過這個集中化項目對所有網(wǎng)絡用戶進行配置、編程和故障診斷。這樣便能在整個項目內簡單地進行標準化的處理。可以顯著削減工程建設、調適和維護的成本。

在此背景下皮爾磁談到了并行工程。并行工程主張同時進行分布式開發(fā)，換句話說，在不同地點同時執(zhí)行大量事務，而不是單一的逐個執(zhí)行事務，是這個意思嗎？

皮爾磁女士:完全正確。為了支持機電化方法，PSS 4000允許對硬件獨立編程。僅當機械學、電子學和自動化技術這三個學科互相融合后，才可決定用戶程序的哪些部分運行在具有相關硬件的哪些模塊內。

格萊澤：由于這種分離（硬件功能和軟件功能）我們已在工程流程內創(chuàng)造出新的自由層級。放在過去，特別是在安全功能上，用戶被迫首先對硬件進行配置，然后才可開始編程。由系統(tǒng)規(guī)定按順序執(zhí)行的任務序列。但是現(xiàn)在不一樣了，可以邊生成控制功能軟件邊進行軟件設計，互相并行不悖。通過這個系統(tǒng)，用戶可以選擇什么時候對兩個子過程進行融合。對于時間緊的用戶來說，好處豈止這一條？

如果對機器進行可回溯式擴展，可以輕松地加入額外的控制系統(tǒng)。在此為例，可以重新對用戶程序進行分配，從兩個控制系統(tǒng)轉為三個控制系統(tǒng)，并且無需太多精力。單個機器組件可以部分調適、部分運行，因此在運行期間創(chuàng)建整體程序時，用戶具有靈活性、獨立性。

補充信息：

皮爾磁從一開始便幫助勾畫工業(yè)4.0倡議的框架：2009年，聯(lián)邦政府親自任命Pilz公司管理合伙人蘇珊昆舍特在研究聯(lián)盟工作。這一倡議由為德國政府提供咨詢的中央創(chuàng)意政策機構發(fā)起。通過與德國連接聯(lián)盟合作，在確保安全性被認可為工業(yè)4.0獲得成功的關鍵因素上，皮爾磁正在發(fā)揮自身的作用。目前，皮爾磁是SmartFactory KL研究平臺的成員，并且已獲任命在巴登-符騰堡州的Alliance Industrie 4.0 BW指導小組工作。