作者：Gary Mintchell，Automation World　　自動化網(wǎng)，自動化行業(yè)門戶網(wǎng)站　　【導(dǎo)讀】也許有很多業(yè)內(nèi)權(quán)威會對自動化工業(yè)創(chuàng)新的現(xiàn)狀感到擔(dān)憂。和以往一樣，行業(yè)領(lǐng)袖需要保持清醒的頭腦以推動先進自動化技術(shù)向前發(fā)展，現(xiàn)實的發(fā)展步伐應(yīng)支持和維持利潤和生產(chǎn)力的優(yōu)勢。這篇文章將顯示，工業(yè)自動化行業(yè)內(nèi)的創(chuàng)新和技術(shù)進步正有序進行。PC驅(qū)動　　James Truchard是得克薩斯州Austin市自動化供應(yīng)商美國國家儀器公司的總裁和首席執(zhí)行官，他的評論直中要點?！斑^去10年來，自動化的最重大創(chuàng)新來自個人計算機（PC）技術(shù)與工業(yè)設(shè)備的結(jié)合?，F(xiàn)在的工業(yè)控制產(chǎn)品中經(jīng)常可以看到工業(yè)版的浮點處理器，DRAM（動態(tài)隨機存取記憶體），固態(tài)存儲設(shè)備如CompactFlash （CF）卡，快速以太網(wǎng)芯片和現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA），” Truchard說?！斑@使得供應(yīng)商和終端用戶能夠開發(fā)更加強大的軟件，這些具有PC控制系統(tǒng)的靈活性和可用性的軟件能可靠地在實時操作系統(tǒng)上運行。ARC咨詢集團的分析師命名這些設(shè)備為可編程自動化控制器-- PAC。與PLC（可編程邏輯控制器）相比，PACs提供相同的耐用性和可靠性但往往更快，更靈活?！薄　￠_放系統(tǒng)這個主旋律得到Peter ZorNIo的共鳴，他是另一家位于得克薩斯州Austin市的自動化供應(yīng)商Emerson Process Management的首席戰(zhàn)略官，他反思了在過程控制業(yè)多年的經(jīng)歷。從大約1993年到2002年左右，每個供應(yīng)商都花費了大量的金錢開發(fā)開放系統(tǒng)，Zornio指出：我們從為特定目的建造具有專用網(wǎng)絡(luò)和硬件的自動化系統(tǒng)發(fā)展到今天的開放自動化系統(tǒng)。不算實際控制器和設(shè)備，今天的自動化系統(tǒng)已經(jīng)與信息技術(shù)（IT）領(lǐng)域使用相同的基礎(chǔ)技術(shù)?！　】蛻粝霃腜C市場得到容易的整和以及低成本硬件，Zornio補充說：但是他們并沒有獲益于更多的技術(shù)和安全支持。現(xiàn)在他們正卷土重來，這將加速下一個領(lǐng)域的創(chuàng)新?！　ornio的公司已在無線通訊技術(shù)上投入巨資，他還指出：當(dāng)然，我會說無線通訊技術(shù)是一重大進步。據(jù)他分析，無線通訊技術(shù)可能尚未象過去的一些技術(shù)進步那樣對現(xiàn)今的自動化系統(tǒng)產(chǎn)生變革性的影響。但是Zornio預(yù)計，無線通訊技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新將對未來的自動化系統(tǒng)產(chǎn)生重大影響?！　ilwaukee市的Rockwel自動化公司高級副總裁兼首席技術(shù)官Sujeet Chand將信息和通信聯(lián)系起來。信息和通信技術(shù)的發(fā)展對設(shè)計、操作和工業(yè)自動化系統(tǒng)維護的生命周期具有變革性的影響。網(wǎng)絡(luò)的影響　　在設(shè)計階段，機電一體化與模擬技術(shù)的發(fā)展使我們能夠在建造之前模擬并驗證機器和制造系統(tǒng)的性能。由于雙向的信息流，從'CAD到部件'的生命周期現(xiàn)在可以是連續(xù)的。這使得制造企業(yè)能夠在產(chǎn)品推向市場的時間、質(zhì)量和產(chǎn)量方面推動持續(xù)的改進。Chand指出，在生命周期的運作和維護階段，標(biāo)準以太網(wǎng)在工業(yè)自動化中的快速采用以及網(wǎng)絡(luò)互操作標(biāo)準的應(yīng)用正在使IT系統(tǒng)及業(yè)務(wù)與工廠的整合成為可能，并幫助生產(chǎn)企業(yè)推廣全廠范圍和供應(yīng)鏈的優(yōu)化?！　≡S多人總體上把網(wǎng)絡(luò)作為一項重大的創(chuàng)新技術(shù)。佐治亞州Alpharetta市的西門子工業(yè)公司工業(yè)自動化事業(yè)部總裁Raj Batra說，基于公用總線結(jié)構(gòu)的安全控制一直是現(xiàn)今具有重大影響力的創(chuàng)新技術(shù)之一?？删幊贪踩刂瞥蔀榱艘粋€范式轉(zhuǎn)變。生產(chǎn)力成本的節(jié)省以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，讓這個市場非常迅速?！　ave Skelton 是位于賓夕法尼亞州Middletown 的供應(yīng)商Phoenix ontact USA的自動化主管，他說我很象托馬斯·愛迪生那樣看待創(chuàng)新理念，賣不掉的東西，我不想去發(fā)明，至于舊發(fā)明促進今天的自動化進步，他也提到了網(wǎng)絡(luò)。商業(yè)通信技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化，特別是以太網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施和無線通信技術(shù)，算得上是過去數(shù)年里影響現(xiàn)今自動化的最重要創(chuàng)新。我之所以這樣說是因為銷售的成功。這使得IT界有機會與制造業(yè)以直截了當(dāng)?shù)姆绞浇佑|?！　‘?dāng)然，作為可行工業(yè)通信標(biāo)準的以太網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（IP）的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用是過去10年來自動化最重要的創(chuàng)新，Ben Orchard說Orchard是位于加利福尼亞州Temecula的自動化供應(yīng)商Opto 22的應(yīng)用工程師，他對商業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的重要性具有一致的觀察。沒有以太網(wǎng)和IP將會大大減少自動化設(shè)備和系統(tǒng)之間的互操作性。在決定什么物理接口或應(yīng)用協(xié)議最適合某一特定應(yīng)用程序時，這為用戶提供了多種選擇。　　位于加利福尼亞州Long Beach的軟件供應(yīng)商Apriso公司的首席技術(shù)官Chris Will關(guān)注軟件上的發(fā)展。當(dāng)然，首先將XML（可擴展標(biāo)記語言）及其繼任者——Web服務(wù)，面向服務(wù)架構(gòu)（SOAs）和業(yè)務(wù)流程管理套件引入自動化領(lǐng)域的組織應(yīng)得創(chuàng)新的稱號。如今所有主導(dǎo)的軟件基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)商都在推動這三項技術(shù)。整合能力　　伊利諾伊州Vernon Hills的供應(yīng)商三菱電氣自動化有限公司的項目經(jīng)理Sloan Zupan持不同的思路。最重要的創(chuàng)新與把不同的控制規(guī)則巧妙地集成到一個控制平臺上有關(guān)。這包括像PLC，機器人，計算機數(shù)值控制器（CNCs），人機界面（HMIs）和視覺系統(tǒng)這樣的東西。結(jié)合這些技術(shù)可以讓用戶為每一個應(yīng)用恰到好處地選擇搭配控制規(guī)則?！　∥挥谌鹗刻K黎世的自動化供應(yīng)商ABB有限公司的首席技術(shù)官Peter Terwiesch補充說：在集成能力上的進步，遠程訪問，設(shè)備和資產(chǎn)自身的智能化，加上以往相互競爭的通信協(xié)議的統(tǒng)一，促使用戶有能力來優(yōu)化他們的資產(chǎn)。過去十年來雖然設(shè)備已經(jīng)變得更加聰明，在此期間微處理器已經(jīng)深入滲透到現(xiàn)場設(shè)備的領(lǐng)域，并提供了豐富的診斷和操作信息，然而這個信息的真正價值只有當(dāng)客戶能夠訪問使用它時才能實現(xiàn)　　　　此外，從難以到達或危險位置上的設(shè)備獲得信息然后加以使用，這些遠程訪問技術(shù)的進步幫助客戶獲得所有需要的數(shù)據(jù)用以準確評估生產(chǎn)情況或防止?jié)撛诘膯栴}，他補充說。無線通信的實現(xiàn)使得從智能設(shè)備獲取診斷信息成為可能，而此前的通訊連接方式?jīng)Q定它們只能傳遞過程數(shù)據(jù)?！　⊥ㄟ^對一個加工廠的觀察，過程系統(tǒng)供應(yīng)商Honeywell Process Solutions的技術(shù)副總裁Jason Urso列出了幾項對自動化和工廠經(jīng)營具有影響力的技術(shù)創(chuàng)新。操作者效率工具和異常狀態(tài)管理的最佳實踐（得益于現(xiàn)代圖像和可視化技術(shù)以及報警管理工具的創(chuàng)新），加上減少報警泛濫的管理工具，是過去最重要的創(chuàng)新。開放系統(tǒng)的出現(xiàn)讓使用傳統(tǒng)系統(tǒng)的工廠能夠在遷移HMI（人機界面）時保留其控制和輸入/輸出（I/O）的基礎(chǔ)設(shè)施。工業(yè)無線通訊正使得效率和成本顯著改善。最后，從使用HART或基金會現(xiàn)場總線（Foundation Fieldbus）的現(xiàn)場儀器得到的診斷信息，正在讓工廠更加積極主動地進行儀器維護?！　‰x散設(shè)備制造商Bosch Rexroth Corp的技術(shù)副總裁斯Scott Hibbar指出了三個驅(qū)動當(dāng)前自動化技術(shù)的創(chuàng)新。首先是產(chǎn)業(yè)界的接受度以及工廠自動化中精密運動控制的整合。十年前還是一個主要用于精密金屬切削設(shè)備領(lǐng)域的偏門技術(shù)現(xiàn)已被幾乎每一個自動化領(lǐng)域主流所接受"，這位供應(yīng)商執(zhí)行官說。"接下來是運動和邏輯的整合。最后，基于以太網(wǎng)的現(xiàn)場總線正在達到自動化應(yīng)用的需求，同時也在制造業(yè)環(huán)境中與其他信息技術(shù)共同發(fā)揮作用?！　ockwell　Chand說：未來，通過先進的傳感技術(shù)和無線通信技術(shù)的擴散，持續(xù)地利用以太網(wǎng)，更大范圍地利用先進控制技術(shù)，以及可持續(xù)和安全的生產(chǎn)方法，我們將繼續(xù)看到今天的制造工廠轉(zhuǎn)變?yōu)閮?yōu)化的工廠和供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)。 來自Emerson Process的Zornio已經(jīng)確認無線通訊既是一個驅(qū)動現(xiàn)今自動化的昔日發(fā)明，而且也是未來自動化創(chuàng)新的驅(qū)動技術(shù)。另一件大事---一個巨大的轉(zhuǎn)變---就是減少復(fù)雜性，他補充道。他稱之為以人為中心的設(shè)計。過去在80和90年代，如果一項新技術(shù)出現(xiàn)且你認為將會帶來一些益處，客戶會說不錯，但'我得雇我需要的人。讓我們面對現(xiàn)實吧。PC不是給膽小鬼準備的。技術(shù)太難用再也不是一個借口了。看看iPhone吧。自動化領(lǐng)域也是如此。　　西門子的Batra認為未來創(chuàng)新的關(guān)鍵是產(chǎn)品生命周期管理（PLM），從設(shè)計到制造策略的緊密結(jié)合?，F(xiàn)實工廠車間與虛擬世界的結(jié)合，這將導(dǎo)致公司經(jīng)營方式的巨大模式轉(zhuǎn)變---數(shù)字化的工廠?！　uss Agrusa是一家位于馬薩諸塞州Foxborough的制造軟件供應(yīng)商Iconics公司的總裁和首席執(zhí)行官，他表示軟件巨頭微軟公司的最新操作系統(tǒng)，Windows 7，是一個游戲規(guī)則顛覆者。他繼續(xù)說，新Windows 7的多觸控技術(shù)、易于使用的功能使得與制造商運營的交流更自然?！　ashesh Mody是位于得克薩斯州Plano的自動化供應(yīng)商Invensys Operations Management (IOM)的投資組合和策略副總裁，他認為，云計算可能是一個驚人的變化。其次是虛擬化和模擬線程。這項技術(shù)主要針對的是降低擁有IT資源的成本。業(yè)務(wù)流程也將受到創(chuàng)新的關(guān)注，如何與我們的客戶和集成商互動，如何管理工作流程。所有這些都是如何管理信息這個共同點的延伸?！　∵@個在云計算技術(shù)領(lǐng)域正贏得廣泛關(guān)注的新趨勢也稱為軟件即服務(wù)（SaaS）。這項技術(shù)需要將應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)保存在遠程主服務(wù)器（云）里，客戶可以從任何地方在任何與互聯(lián)網(wǎng)連接的且具有充分顯示功能的設(shè)備上訪問，以查看結(jié)果。　　來自軟件供應(yīng)商myDials公司的首席執(zhí)行官Wayne Morris預(yù)見，信息業(yè)和公司的視角通過SaaS 組件和為一體。他預(yù)測，在整個價值鏈上，新興技術(shù)將推動過程自動化控制及企業(yè)制造智能技術(shù)與廣泛、整體、持續(xù)的過程技術(shù)進步相結(jié)合。這些措施包括在整個價值鏈上結(jié)合、關(guān)聯(lián)性能指標(biāo)，由連續(xù)指標(biāo)處理而不是基于批處理的OLAP（在線分析處理）cube信息處理所促成的近乎實時的指標(biāo)更新，由Web 2.0技術(shù)驅(qū)動的直觀、交互式的指標(biāo)可視化和分析，以及啟動了SaaS且跨越多個企業(yè)的整個供應(yīng)鏈，需求鏈和分銷渠道的管理。　　另一個設(shè)在加利福尼亞州Pleasanton的軟件供應(yīng)商Transpara公司首席執(zhí)行主任Michael Saucier期望以開放的數(shù)據(jù)庫與無線網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備聯(lián)接性相結(jié)合的信息革命為杠桿來創(chuàng)新未來信息傳遞到人們的方式?！　≌雇磥?，Saucier說，我想說爆炸性地采用智能設(shè)備將會是驅(qū)動自動化和生產(chǎn)運營的最重大因素。我認為我們剛剛開始利用開發(fā)移動商業(yè)智能應(yīng)用的潛力。人們逐漸認識到，手機除了用于電子郵件和更新棒球比分以外還能另有用途。只要在計劃部署時考慮到規(guī)格因素，你可以把任何類型的業(yè)務(wù)、運營或制造數(shù)據(jù)存儲在手機上。移動商務(wù)智能是個人數(shù)字助理在制造領(lǐng)域的強大應(yīng)用。顯示技術(shù)　　機動且聯(lián)通的工人的到來不能僅是瞬時幻想。位于加州Mountain View的自動化供應(yīng)商Apprion的首席執(zhí)行官兼工程副總裁Doug Donzelli指出,無線通信技術(shù)是轉(zhuǎn)變成為實時、機動、高生產(chǎn)率工人"的基礎(chǔ)。企業(yè)可以使用無線通信將數(shù)據(jù)傳入工人手中。第二個驅(qū)動技術(shù)將會是OLED（有機發(fā)光二極管）屏幕。想象一下，工人能在工作現(xiàn)場展開一幅4 × 8英尺的視頻屏幕---而不是一個僅有2 × 3英寸的屏幕。此外OLED固有的安全標(biāo)定是Class 1 Div 2。因此，結(jié)合實時信息，無線通信，更大的數(shù)據(jù)通道，更好的顯示效果，機動的工人將隨身帶著控制室出來嗎　　National Instruments的Truchard在他大多數(shù)研究中關(guān)注自動化的芯片和編程層面。他指出，雖然PACs代表最新的可編程控制器，PAC的未來取決于嵌入技術(shù)的納入。一個例子是能使用軟件來定義硬件?！　】紤]現(xiàn)場可編程門陣列。FPGA是電子元件制造商用以創(chuàng)建自定義芯片而普遍使用的電子設(shè)備，它能將智能置于新的器件中。這些設(shè)備包括三大主要部件：可以執(zhí)行各種功能的可配置邏輯模塊，作為開關(guān)連接功能模塊的可編程互連接口，以及將芯片數(shù)據(jù)傳遞進、出的I / O模塊。通過定義可配置邏輯模塊的功能和它們彼此及與I / O連接的方式，電子設(shè)計人員可以創(chuàng)建自定義集成芯片而無需交付生產(chǎn)定制ASIC（應(yīng)用專用集成電路芯片）的費用。FPGA就相當(dāng)于一個能重新連接其內(nèi)部電路以運行你的具體應(yīng)用程序的計算機，Truchard解釋說?！　BB公司的Terwiesch預(yù)測三個領(lǐng)域的創(chuàng)新。他說：在查看進程和可獲得的實時信息量方面，可視化技術(shù)一定會有重大的進展。能夠?qū)崟r地聚焦在某一特定數(shù)據(jù)集、或過程狀態(tài)的能力將會提高操作者和工廠管理人員的生產(chǎn)力。對采取一個特定行動將可能導(dǎo)致的情況進行真實的實時模擬，或不將操作者置于危險環(huán)境或崗位，這種能力將在過程效率及安全方面產(chǎn)生巨大的成果。我們還將會看到更廣泛地使用自動化網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)，這使得所需的物理硬件設(shè)備只相當(dāng)于運行一個進程的一小部分（例如，一個需要14個伺服器的進程可能只需 2個了。）——持續(xù)統(tǒng)一的標(biāo)準?！　oneywell的Urso的補充說，首要的是，無線通訊將繼續(xù)對自動化行業(yè)產(chǎn)生巨大的影響。其次，我們將會看到工廠里增加的傳感技術(shù)。我們將會看到創(chuàng)新性的新型傳感技術(shù)的涌現(xiàn)，這包括納米傳感器以及具有相關(guān)分析算法的視頻技術(shù)。第三，遠程服務(wù)和支持將在提高工廠效率方面發(fā)揮更大的作用。最后，通過操作控制臺上操作員與業(yè)務(wù)應(yīng)用的集成，我們希望看到更多的工廠將過程數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可操作的知識。操作者將更多地成為業(yè)務(wù)優(yōu)化者而不是過程操作者。　　明尼蘇達州Burnsville的供應(yīng)商Beckhoff自動化有限責(zé)任公司總裁Graham Harris說：我看到的不僅是新以太網(wǎng)和基于PC的技術(shù)引領(lǐng)制造業(yè)和自動化的創(chuàng)新，而且還有融合了更先進工程解決方案的高能力、集中化設(shè)備?？梢哉J為這將為自動化控制器帶來更強的多任務(wù)處理功能。這通常是由一個配備了現(xiàn)代多核處理器的單一工業(yè)PC來完成，這不只是在一塊控制器上涵蓋PLC（可編程邏輯控制器），自動化，運動控制和HMI（人機界面的控制器），而且還跨越到包括各種形式的高精密測量，狀態(tài)監(jiān)控甚至是機器人學(xué)/運動學(xué)。降低能耗　　芝加哥獨立包裝自動化顧問John Kowal認為，包含板載多媒體的新技術(shù)部分地簡化了培訓(xùn)和實際經(jīng)歷。他預(yù)計會看到類似于"能源之星"的基于機器整體設(shè)備效率（OEE）的評定標(biāo)準。而且，從文化而不是技術(shù)的角度來看，他預(yù)見跨國合作的發(fā)展。　　三菱的Zupan認為嵌入式IT技術(shù)，例如進入自動化平臺的面向服務(wù)框架，將會產(chǎn)生最大的影響。客戶期望自動化設(shè)備與IT更高水平的整合，以便更好地經(jīng)營資產(chǎn)管理，庫存管理，生產(chǎn)進度，關(guān)鍵性能指標(biāo)報告和遠程管理?！　osch Rexroth的Hibbar認為，開放的通訊標(biāo)準以及采用網(wǎng)絡(luò)的自動化市場將刺激未來的創(chuàng)新。他補充說，能源消耗，不論是從環(huán)境影響或是從傳統(tǒng)能源資源耗盡來看，社會將受到能源消耗的影響。由于制造業(yè)消費所生產(chǎn)能源的三分之一，自動化技術(shù)如何更好地管理生產(chǎn)環(huán)境中的能源消耗將會引來很多的關(guān)注?！　⒂眠@些新技術(shù)來發(fā)明創(chuàng)造的未來工程師，Truchard加入了一些忠告。隨著對綠色工程的關(guān)注以及嵌入式技術(shù)在自動化系統(tǒng)多方面整合的趨勢，對于一個工程師來說，只專注一項工程形式也許很快就不夠用了。在未來的5到10年里，標(biāo)準開發(fā)平臺和高水平抽象工具將革命化工程師設(shè)計嵌入式自動化系統(tǒng)的方式。通過數(shù)字原型工具，工程師們已將測量和控制算法納入他們的機械模型。他們還通過高層次圖形化編程語言對嵌入式系統(tǒng)進行編程以及對FPGA進行重新配置。由于增加的測量數(shù)據(jù)，更高層次的軟件工具和更強大的嵌入式自動化控制器，工程師們能裝備精良地設(shè)計新一代高性能和高效率的生產(chǎn)設(shè)備?！　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　?b>自動化網(wǎng)編輯