德国倍福自动化有限公司技术推广经理 范斌

工信部的张相木司长曾经这样描述智能工厂：智能工厂应该实现虚拟设计（数字化设计）、生产执行（制造单元及管理）、智能服务的功能。这三方面与管理平台交互，实现工厂的生产过程及相应资源与整个价值链上的上下游元素之间的信息共享和数据交互，从而达到资源最优化的自动配置和最大化利用，实现个性化定制，管理和追踪，分析反馈，全方位满足社会需求的目的。

在德国倍福自动化有限公司技术推广经理范斌的眼中，虽然虚拟设计和智能服务在智能工厂的建设中都很重要，但最重要的还应该是“制造”，即如何高效、高质量地完成对产品的加工和制造，也就是前面提到的“生产执行”环节。

聚焦两个关键点

范斌认为，智能工厂建设应聚焦在两个关键点，一是机器高效、高精度的加工制造，二是产线的高效运转和实时监控与管理。除了精益等管理思想外，它主要包括精准的控制自执行，信息深度自感知和智慧优化自决策。面向未来的市场，对制造本身的要求是可以实现柔性化生产，自动实时完成，灵活通用的生产平台可以进行快速（软件）配置，从而立刻满足新品生产加工的要求，缩短多样化产品的上市时间。因此，精简、开放的系统架构，高速高精度且复杂的机器控制，通过模拟和仿真缩短新品开发周期，完成个性化生产制造，同时实现对产品和设备的监控和预测性维护，集成功能安全与信息安全，并构成工业互联网服务器，管理系统和云端等则成为智能工厂的必备配置。

而这些恰好为倍福的技术和解决方案提供了用武之地。

探索智能工厂与PC控制技术的契合点

倍福智能工厂的解决方案主要包括先进智能制造机器的控制系统、智能产线的控制系统。此外，倍福提供的上百种基于PC的控制器和嵌入式控制器，几百种针对不同防护等级、信号类型、总线类型的采集模块，专为EtherCAT研发的伺服驱动系统都可以作为控制系统的部件单独提供给客户。

显然，倍福通过在中国市场十余年的耕耘，精确地捕捉到了智能工厂与PC控制技术的契合点，主要体现在强大的控制能力、充分的开放性和灵活性，以及完整的互联互通解决方案三个方面。

基于PC控制的通用控制平台具有强大的控制和运算能力，其模块化的先进算法可以满足不同领域对于控制的应用需求。尤其符合未来机器设备功能日趋复杂以及工厂简洁化管理的需求。PC控制平台还将自动化技术扩展到了新的应用领域，如测量测控领域、科学实验领域、实时仿真、测试平台等，倍福解决方案可以为这些设备或产线提供高效、高精度且先进的控制平台，为厂商/科研院所尽快实现目标控制任务提供了可靠的自动化系统保障。此外，倍福集成以太网技术，研发出高性能，高灵活性的实时工业以太网EtherCAT技术，并将其充分、免费开放给自动化行业，目前，该技术已经发展为当今主流的以太网协议之一。

倍福方案还具有充分的开放性，包括通讯接口的开放性、算法的开放性、与IT集成的开放性，参数数据的开放性等。开放性不仅便于实现不同平台对控制数据的调用，而且也有利于客户掌握工艺算法的核心。

除此之外，灵活性也是倍福方案的一大特色，尤其是在互联互通方面。范斌表示：“互联互通主要体现在通讯接口的互联互通，以及程序算法、参数的互联互通。倍福的控制系统可以提供智能工厂中涉及到的9种不同的互联类型设备间，设备与人之间，设备与云之间的无缝连接，包括跨平台、跨厂商，与IT网络的互联互通方案。倍福在2015年推出了基于TwinCAT的TwinCAT IoT和大数据分析平台TwinCAT Analysis,可实现从设备的任意层向公共云/私有云的数据直接传输，并基于TwinCAT Analytics做相应的数据筛选、监控、分析等工作。”

智能工厂的落地应有现实意义

在自动化行业摸爬滚打多年的范斌，长期与客户打交道，对于当今中国智能制造的风潮也颇有自己的见解。她坦言：“智能工厂的概念人人皆知，然而，我看到很多公司仅仅从信息化或数字化角度简单理解数字化工厂，有的甚至为了完成任务，硬上一套信息系统，在工厂增加一些看板，就称之为智能工厂。但由于信息系统与控制系统是由有不同知识背景（IT和AT）的公司实施，从而导致信息系统无法与工厂机床/机器连接的现象时有发生。所以也有一些公司曾经找到倍福，希望利用倍福互联互通的优势，打通不同机器之间的交互。

范斌表示，智能工厂的建设并不是通过简单的投资、购买就可以立竿见影的。相关设备厂商应该以满足市场需求为立足点，就如何实现智能工厂的目标做出相关方案，提升制造的自动化水平，提高品质和效率，并创造利润才是真正有效的迈向智能工厂的成功之路。

她强调，智能工厂的落地是要有现实意义的，不能为了“实现”而“实现”。一切应以它可以创造价值为前提。“而且从长远来看，仅仅局限于满足眼前的要求，不能满足未来机器功能的复杂化、一体化的要求，生产线柔性化未必是一个经济节省的办法，甚至在未来可能付出惨痛的代价。”

观点分享

在未来，自动化产品不仅将越来越深入地提升底层性能，做好扎实的基本功，它还需要更多的与IT技术融合和应用。此外，数据将成为一种资源，对数据的筛选、应用、分析和判断一系列的方法和功能将可能需要数学、机械等跨领域的知识，目前相应的跨界技术和产品已经产生（比如倍福的TwinCAT Analytics数据分析平台）。同时，智能制造的理念也将对自动化人员的素质提出更高要求，自动化和信息化的跨学科人才将会成为这个市场的重要需求。

摘自《自动化博览》2017年1月刊