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貝加萊工業(yè)自動化（中國）有限公司技術(shù)總監(jiān)于蓉蓉

在新一輪全球工業(yè)化競爭中，工業(yè)軟件得到重新定位，從制造業(yè)信息化發(fā)展的輔助工具，被提升為推動工業(yè)智能化轉(zhuǎn)型升級的利器，智能時(shí)代的工業(yè)軟件將改變?nèi)祟惿a(chǎn)、制造以及現(xiàn)代化工業(yè)管理的模式，成為全球新工業(yè)革命最重要的使能技術(shù)。面對這場全球性的“智能”變革，貝加萊工業(yè)自動化（中國）有限公司技術(shù)總監(jiān)于蓉蓉表示：“對于貝加萊來說智能制造不是新課題，而是貝加萊多年以來一直在追求的方向。貝加萊擁有全系列的工業(yè)軟件產(chǎn)品和面向行業(yè)解決方案，可滿足不同行業(yè)用戶對于智能制造的需求，近年來更不斷加大研發(fā)力度，推出一系列引領(lǐng)未來發(fā)展的創(chuàng)新技術(shù)和產(chǎn)品。”

致力行業(yè)軟件開發(fā)

工業(yè)軟件包括前期的數(shù)字化設(shè)計(jì)，運(yùn)行階段的軟件，以及嵌入式系統(tǒng)的軟件，因此，軟件是用粘合劑的形式將硬件、用戶需求、開發(fā)過程進(jìn)行了融合。貝加萊的軟件主要由底層的RTOS、開發(fā)環(huán)境Automation Studio、應(yīng)用軟件mapp技術(shù)構(gòu)成。底層RTOS軟件與用戶無關(guān)，但與系統(tǒng)的運(yùn)行實(shí)時(shí)性、魯棒性相關(guān)，是支撐性的技術(shù)。而Automation Studio則提供了開放的系統(tǒng)集成能力，包括兩個(gè)維度的集成，首先是在對象的集成上，包括對PLC的邏輯、回路調(diào)節(jié)、運(yùn)動控制、安全、通信的集成，另一個(gè)維度則是與機(jī)器系統(tǒng)生命周期相關(guān)，從系統(tǒng)的配置、建模仿真、編程、測試驗(yàn)證、運(yùn)行維護(hù)的全流程的集成能力。

于蓉蓉強(qiáng)調(diào)貝加萊的第三個(gè)層級則是聚焦用戶的應(yīng)用解決方案開發(fā)上：“事實(shí)上，行業(yè)的差異在很大程度上來自于應(yīng)用軟件的差異，因?yàn)橛布呀?jīng)是標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化的了，而軟件同樣需要如此，在過去的數(shù)十年中，貝加萊一直致力于行業(yè)軟件的開發(fā)，這也是我們‘方案導(dǎo)向’的業(yè)務(wù)模式的核心，包括針對塑料、印刷、包裝、風(fēng)電等各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，在此方面貝加萊一直處于領(lǐng)導(dǎo)地位，而今天我們可以看到大家都正走在方案集成的道路上。”

引領(lǐng)工業(yè)軟件創(chuàng)新

為提升用戶機(jī)器開發(fā)的效率，貝加萊推出模塊化應(yīng)用方案mapp平臺，將機(jī)器開發(fā)中的共性工作集成于一體。不同行業(yè)的機(jī)械制造商在設(shè)備的開發(fā)過程中，均可以直接采用mapp工具中的基礎(chǔ)功能庫，再利用各種行業(yè)應(yīng)用模塊，大大提高了機(jī)器的開發(fā)效率。

據(jù)于蓉蓉介紹，mapp技術(shù)是在2011年即開始的軟件創(chuàng)新，最初稱為“MAP it”，后來標(biāo)準(zhǔn)為ModularApplication，即mapp技術(shù)。mapp由幾個(gè)部分構(gòu)成，首先是mapp的機(jī)電模塊，如CNC的插補(bǔ)、各種機(jī)器人的運(yùn)動學(xué)庫、軸與軸組，基于PLCopen Part IV的協(xié)同運(yùn)動控制而封裝；其次是機(jī)器的基本庫，如mapp配方（Recipe）、報(bào)警(Alarm)、趨勢（Trend）、文件（File）、用戶（User）等這些機(jī)器都會遇到的操作及顯示方面的軟件功能；第三個(gè)部分是最為關(guān)鍵的，即行業(yè)庫，如mapp PLASTIC就是包括了注塑機(jī)中的開合模、射膠、熔膠等專用的模塊，mapp Printing則針對色標(biāo)檢測、張力控制、套色等進(jìn)行功能封裝，每個(gè)行業(yè)都會由大量的mapp模塊構(gòu)成，而mappLINK則是將這些模塊進(jìn)行連接的模塊，包括基于Web的診斷和維護(hù)模塊，因此，創(chuàng)新是一個(gè)持續(xù)的過程，mapp在不斷的完善。

mapp的設(shè)計(jì)思想是為了實(shí)現(xiàn)“簡單”自動化—通過mapp，貝加萊希望工程師在開發(fā)一個(gè)機(jī)器或系統(tǒng)時(shí)，盡量少的編程，而僅根據(jù)應(yīng)用的需求進(jìn)行“配置”，mapp本身能夠降低大約67%的編程工作量，mapp的優(yōu)勢主要在于豐富的知識積累，它代表了貝加萊在各個(gè)機(jī)器領(lǐng)域數(shù)十年的成功應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的凝聚，對于用戶來說，經(jīng)過封裝的mapp模塊會更為高效，并且軟件質(zhì)量也得到保障，降低了其整個(gè)機(jī)器系統(tǒng)的開發(fā)成本，以實(shí)現(xiàn)快速交付，應(yīng)對客戶變化的需求，因此，mapp最大的優(yōu)勢就是能夠讓OEM實(shí)現(xiàn)對用戶最快的高品質(zhì)響應(yīng)。

打造集成開發(fā)平臺

當(dāng)前，工業(yè)應(yīng)用向集成平臺進(jìn)化已成趨勢。而早在1997年，貝加萊就已推出集成開發(fā)平臺Automation Studio，至今已有22年的歷史。

于蓉蓉認(rèn)為集成開發(fā)平臺的意義有多個(gè)方面：其一，降低學(xué)習(xí)成本，用戶僅需要學(xué)習(xí)一個(gè)HMI軟件、一個(gè)PLC、一個(gè)運(yùn)動控制、一個(gè)機(jī)器人的軟件；其二，統(tǒng)一架構(gòu)的軟件才能最大地發(fā)揮效能，系統(tǒng)無需為此開發(fā)接口（經(jīng)常是系統(tǒng)不穩(wěn)定的來源），而且統(tǒng)一的軟件架構(gòu)才能讓PLC的功能與驅(qū)動器的執(zhí)行能力最佳匹配，否則，控制器或驅(qū)動器總歸有一個(gè)無法發(fā)揮最大效能而造成浪費(fèi)；其三，集成架構(gòu)降低整體的開發(fā)成本，由于在現(xiàn)有平臺可實(shí)現(xiàn)軟件復(fù)用，可以實(shí)現(xiàn)知識的傳承，避免重復(fù)開發(fā)，這樣整體的研發(fā)成本也會下降。

“‘集成’本身就是趨勢，最初機(jī)器僅有邏輯控制，但是，越來越多的傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)參與到機(jī)器的控制中來，高精度的測量讓我們可以提升產(chǎn)品品質(zhì)，伺服系統(tǒng)不僅提高了精度、速度，而且也讓機(jī)器具有了更為柔性的生產(chǎn)能力，包括安全、機(jī)器人、輸送系統(tǒng)等都更多的被納入到機(jī)器中來，而這個(gè)趨勢本身就需要集成平臺。今天，不僅在一個(gè)機(jī)器內(nèi)進(jìn)行集成，而且在多個(gè)機(jī)器間進(jìn)行集成，要集成的已經(jīng)不僅是控制，而且包括管理運(yùn)營、維護(hù)的信息。此外，控制系統(tǒng)還會與數(shù)字化設(shè)計(jì)軟件集成，如Automation Studio可以與建模仿真軟件，像MATLAB/Simulink、MapleSIM等軟件，進(jìn)行FMU/FMI的協(xié)同仿真接口一樣。” 于蓉蓉詳細(xì)解釋道。

沉淀垂直行業(yè)解決方案

近年來，在自動化行業(yè)中，越來越多的企業(yè)在積極從產(chǎn)品型提供商，向解決方案提供商、軟件服務(wù)商的方向發(fā)展。對此，于蓉蓉表示：“硬件開發(fā)迭代周期長、成本高，且趨于同質(zhì)化之后會使企業(yè)陷于低價(jià)競爭，所以越來越多企業(yè)正逐漸將精力轉(zhuǎn)向迭代周期短、差異化更大、不額外增加客戶硬件成本也能實(shí)現(xiàn)的軟件上來。嚴(yán)格來說，貝加萊正是這一趨勢的領(lǐng)導(dǎo)者，因?yàn)樽?996年進(jìn)入中國，貝加萊就一直是以解決方案提供商的鮮明角色在推進(jìn)我們的業(yè)務(wù)，這與當(dāng)時(shí)乃至今天大部分仍以產(chǎn)品為導(dǎo)向業(yè)務(wù)模式的公司是不同的，貝加萊一直是以‘垂直行業(yè)’為架構(gòu)的業(yè)務(wù)組織形式，設(shè)有塑料、印刷、包裝、鈑金、風(fēng)電、柔性制造、CNC與機(jī)器人等團(tuán)隊(duì)。”

解決方案是由硬件、軟件、機(jī)電工程師的專業(yè)知識所構(gòu)成的整體，用于解決客戶的實(shí)際問題，于蓉蓉強(qiáng)調(diào)因?yàn)?“人”在解決方案中扮演著重要角色，這成為貝加萊的核心優(yōu)勢：“我們有非常強(qiáng)大的工程師團(tuán)隊(duì)，他們非常了解機(jī)器與系統(tǒng)的開發(fā)，他們知道選擇什么樣的電機(jī)、構(gòu)建怎樣的軟件架構(gòu)、如何快速地調(diào)試一臺機(jī)器，他們是從項(xiàng)目的開始需求階段即介入項(xiàng)目，然后開發(fā)邏輯、運(yùn)動控制、HMI畫面設(shè)計(jì)，調(diào)試程序，并對售后服務(wù)進(jìn)行支持，因此，這些工程師與僅僅了解某個(gè)產(chǎn)品的工程師完全不是一個(gè)概念，這些工程師的知識、經(jīng)驗(yàn)，以及由此形成的行業(yè)應(yīng)用mapp的各種功能，都需要大量的時(shí)間積累，而很多時(shí)候，這些積累是需要非常多的‘試錯(cuò)’的，而貝加萊在過去數(shù)十年積累了這些知識，因此，這個(gè)壁壘在某種程度上還是比較高的。”

“目前我們已經(jīng)繼續(xù)擴(kuò)大這種行業(yè)Know-How的應(yīng)用范圍，借助于機(jī)器學(xué)習(xí)算法，我們開始為客戶提供在質(zhì)量相關(guān)性分析、預(yù)測性維護(hù)、自動參數(shù)尋優(yōu)中的應(yīng)用開發(fā)，這些已經(jīng)為客戶帶來了真實(shí)的利益，我們將繼續(xù)加強(qiáng)在這方面的軟件能力。” 于蓉蓉表示。

摘自《自動化博覽》2019年8月刊