2024-09-26 00:15:20

经济观察网 李晓丹/文 9月24日，施耐德电气在2024年工博会发布《工业蜂窝网赋能的开放自动化解决方案》。这是施耐德电气在2023年提出“新型工控”这一概念后，在工厂产线和场景应用上通过场景落地和实践实验而得出的全新解决方案。2023年中国信通院联合施耐德电气等20余家企业和科研机构发起了“新型工控启航行动”，“新型工控”如何与开放自动化进行融合并落地是关键。

中国信息通信研究院技术与标准研究所主任工程师王哲介绍，新型工业控制有四大特征，即网络化、开放化、协同化、智能化。网络化就是利用5G和工业蜂窝网等先进的工业网络技术进行组网流通，保证整个工业控制生产要素的全实时，以及可靠的互联互通；开放化就是基于软硬件解耦，以开放的、分层解耦能力去支持设备间互换，通过控制资源的池化，降低部署成本；智能化也涉及到了层级化，包括边缘侧算力以及中心侧算力，针对算力协同没基座这一难题，通过融合人工智能技术，实现了整个工业控制的自执行、自决策和自适应。最后，最高层级的、也就是协同化，通过模块化去重构生产控制系统，支持设备和系统间的互操作。

王哲表示，现在测试床基本完成了1.0的建设，后续计划将更多地包括5G、5G-A等新的网络技术，以及工业行业大模型技术，在今年的工博会上已经展出了相关成果，这方面的工作将是下一步探索的重点。

在施耐德电气SSIC的上海数字化工厂里，原本繁杂的线缆被无线网络所替代，快速搭建柔性产线变得更加高效便捷，通过工业蜂窝网赋能的开放自动化解决方案来提升产能和效率，实现设备改造和柔性产线升级。

“部署5G、工业蜂窝网以及开放自动化平台，主要有两大需求和挑战。”施耐德电气全球供应链中国区低压产品事业部副总裁应鹏表示，从需求来看，首先是自动化设备改造的需求，自动化程度的提高是逐步实现的，老设备改造遇到的挑战既有硬件如何与PLC和工站进行绑定的难题，也有如何打破IT与OT相对割裂的情况，也就是信息和数据的“孤岛”现象，PLC老化后的迁移成本也很高。

“此外，对产线柔性化的需求也是我们的一个挑战，这个挑战来自于客户对于多品种小批量定制化的需求，这对企业生产的自动化和柔性化程度提出了更高的要求。”应鹏表示，在施耐德电气的生产线上正在推进AI应用，包括AI摄像头以及AI与OT的融合，在整个过程中就需要在开放自动化平台上加上5G传输，这也是目前我们需要重点解决的一个痛点，因此要不断推进工业互联网+开放自动化平台。

应鹏介绍，施耐德电气在中国区共有30家工厂和物流中心，目前已经有12家工厂和1个物流中心部署了5G网络，下一步要将所有的工厂和物流中心都升级到工业蜂窝网。

在施耐德工厂的产线上，一个重大技术升级就是将PLC云端化。云端化后的PLC不再需要物理形态的控制器，而且全部在云端完成数据的集成和处理。

施耐德电气工业自动化中国区开放自动化业务发展总监申红锋表示，G+EAE是对原来的5G+PLC做了迭代，在硬件控制上面，PLC的CPU已经换成了EcoStruxure，就是软件定义的自动化。

申红锋进一步解释，在一台超融合服务器上做了虚拟化的部署之后，用Soft dPAC，或者叫虚拟化PLC、软件的PLC，来取代了现场端、设备侧的几台PLC的控制逻辑和控制任务，这是硬件和控制方面的升级；在网络方面，之前的5G+PLC更多使用的是5G专网，今年使用的是工业蜂窝网赋能开放自动化。

“5G专网成本较高。所以除了5G，也会根据具体场景来选择融合窄带网、4G等，开放自动化不是一味地追求5G，而是要因地制宜。”申红锋说。

“对于工业企业来说，将工业控制与5G融合，柔性生产是一个重要需求，就是同一条产线上能不能混合生产不同款式的产品，这个时候就需要对PLC这样软硬一体的软件部分进行升级，来满足不同款式工艺的要求、工序的要求。”中国联通大数据首席科学家范济安表示，PLC改造升级之后还需要厂家的硬件平台打破封闭，也就是硬件互联网化，此外就是同一的IT标准和云边端的架构，这些都是开放自动化的必要条件。

传统实体PLC的“重任”可以由采用超融合架构的工业边缘算力平台来承接，北京华胜锐盈科技有限公司总经理、创始合伙人王宇男表示，超融合对工业企业客户而言是一个非常可行的选择，超融合一来能够有效降低从设备采购到维护的成本，二来可以根据企业需求的增长实现快速、灵活的扩容，具有高度开放、高可用、易于扩展、弹性伸缩、便于维护和管理等优势。

申红锋表示，施耐德电气和合作伙伴在今年的实际应用中，将控制系统南向链接的无线化进一步延伸至控制虚拟化及平台生态化；同时，网络连接也从5G专网迭代至融合了5G、4G（含Cat.1、Cat.4等)和NB-IoT等多种网络制式的工业蜂窝网，有了网络和算力平台的加持，开放自动化的愿景得以更好地实现。

在今年的工博会上，企业在工业自动化领域的技术升级都在加快，技术的方向和突破速度成为工业自动化技术竞争的核心。

施耐德电气高级副总裁、工业自动化业务中国区负责人丁晓红表示，在自动化领域，一方面施耐德电气“喜新不厌旧”，另一方面始终积极拥抱新技术，比如AI、5G等技术，以及基于IEC 61499的开放自动化技术，并且现在已经有了大大小小的孵化及成果，无论是睿动IOT魔方机器人，还是在水行业的应用以及《工业蜂窝网赋能的开放自动化解决方案》报告，都是施耐德电气在开放自动化这一新技术领域的不断尝试和探索。

丁晓红进一步表示，新质生产力对工业提出了新的要求，制造业发展呈现高端化、智能化、绿色化发展的趋势，为了应对新的市场变化，在数字化基础之上的进一步叠加AI技术，今年提出了“人工智能+”、工业蜂窝网赋能的开放自动化解决方案等，都是通过AI、5G技术对数字化的加持， 在“未来工业”上更进一步。

施耐德电气工业自动化中国区产品市场总监程晓莉表示，中国本土研发非常重要，研发考虑的重点是如何更好地适用中国的这些应用场景，以及如何与全球研发协同，随着施耐德电气中国中心（China Hub）的成立，中国本土化战略越来越符合本土需求，研发能力在过去几年里有了飞速的提升。

对于5G+蜂窝网络此类的软件与硬件创新，丁晓红表示，中国的工厂是全球供应链的一部分，不仅会继续在中国工厂推进相关技术创新，也会与全球市场分享经验，结合不同市场和场景推出更多有针对性的工业自动化解决方案。