柔性化、智能化是趨勢
相比其他行業(yè)，電子制造業(yè)的自動化程度已經(jīng)非常高，而且自動化的應(yīng)用也曾讓電子制造業(yè)級大滿足了過去單品種、大批量生產(chǎn)的需求。但是，目前市場需求發(fā)生了重大改變，柔性化、智能化生產(chǎn)已經(jīng)成為未來發(fā)展的一大趨勢，因此，單純的高大上的自動化技術(shù)已經(jīng)無法滿足的生產(chǎn)需求，傳統(tǒng)電子制造業(yè)必須向智慧工廠轉(zhuǎn)型，進(jìn)而提升自身的競爭力。
中國科技自動化聯(lián)盟秘書長王健表示，智慧工廠的核心競爭力圍繞數(shù)據(jù)、信息、知識并指導(dǎo)決策的鏈條展開，具體來說，就是通過感測技術(shù)收集車間機(jī)器設(shè)備的數(shù)據(jù)，利用運(yùn)算處理技術(shù)形成信息，然后經(jīng)過邏輯、推測及判斷形成有價值的知識，最后為管理層提供決策參考依據(jù)，在這個過程中，產(chǎn)品的全生命周期與企業(yè)價值鏈相集成，從而使自動化與信息化深度融合，助力工廠實現(xiàn)隨時市場需求變化來進(jìn)行柔性化生產(chǎn)計劃，進(jìn)而降低了運(yùn)營成本，提升了生產(chǎn)力及企業(yè)的核心競爭力。
自動控制技術(shù)擔(dān)當(dāng)重任
德國倡議“工業(yè)4.0”的目的是通過通信和智能控制提高制造業(yè)的靈活性、效率和可持續(xù)性，以加強(qiáng)德國工業(yè)的競爭力。自動化與信息化融合是工業(yè)4.0的核心，而基于 PC 的控制技術(shù)為兩化融合提供理想的控制技術(shù)架構(gòu)。
德國倍福自動化有限公司行業(yè)經(jīng)理王濤表示，高效率、模塊化、靈活可變及開放性的且基于PC的控制技術(shù)方案是實現(xiàn)工業(yè)4.0的必備條件，也可以說是現(xiàn)代工業(yè)自動化世界的互聯(lián)架構(gòu)?？梢詾楣S提供安全可靠的橫向和縱向通訊，這正是現(xiàn)代智慧工廠用戶所需要整合的資源。
從工廠各層通訊角度上來講，智能工廠架構(gòu)可以以金字塔來劃分，從底層到頂層分別為Factory Floor、PLCS、SCADA/HMI、MES、ERP及云端。縱向互聯(lián)是指SCADA/MES/ERP與PLC之間，即是到間現(xiàn)場設(shè)備的特定數(shù)據(jù)的一致訪問;橫向互聯(lián)是指PLC與PLC之間數(shù)據(jù)交換的一致訪問;I/O層互聯(lián)是指PLC與現(xiàn)場總線之間即是到車間現(xiàn)場設(shè)備的特定數(shù)據(jù)的一致訪問;云層是指PLC與云之間，為記錄數(shù)據(jù)到云的一致性訪問。
其中，I/O層PLC與現(xiàn)場總線之間的數(shù)據(jù)通訊的趨勢從傳統(tǒng)現(xiàn)場總線到工業(yè)以太網(wǎng)，雖然具備100M帶寬、價格相對低及與IT技術(shù)集成的優(yōu)勢，但是實時性通訊的要求難以滿足，而EtherCAT技術(shù)優(yōu)勢是具備高度的開放性，而且同時具有以太網(wǎng)特性、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模幾乎無限、實時同步性及可以無縫集成傳統(tǒng)現(xiàn)場總線等優(yōu)勢特點(diǎn)，據(jù)王濤透露，日本豐田曾宣布其全球新廠將采用EtherCAT技術(shù)，可見EtherCAT技術(shù)是未來的趨勢。
隨著PC作為公認(rèn)的技術(shù)平臺，加上自動化設(shè)備規(guī)范(ADS)、EtherCAT自動化協(xié)議(EAP)和OPC統(tǒng)一架構(gòu)(OPC UA)，Beckhoff擁有了用戶在實現(xiàn)工業(yè)4.0所要求的縱向和橫向整合所需的所有資源?；赑C的控制技術(shù)可以集成測量技術(shù)和狀態(tài)監(jiān)測功能，甚至能夠監(jiān)測復(fù)雜的生產(chǎn)系統(tǒng)。從而幫助工廠能夠建立更可靠和更節(jié)能的智能生產(chǎn)系統(tǒng)。同時也將需要新的、直觀的操作界面，使得人類能夠更加輕松地完成他們的日常工作并能夠與智能設(shè)備進(jìn)行更有效的互動。
簡而言之，基于PC的控制技術(shù)可以對整個產(chǎn)品生命周期進(jìn)行自動化改造，包括將它們集成到ERP系統(tǒng)中。通過提供跨所有層的持續(xù)通訊的方式實現(xiàn)智能化的生產(chǎn)環(huán)境。并且開放的基于PC的控制技術(shù)對工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的落地有著關(guān)鍵的促進(jìn)作用，因為物聯(lián)網(wǎng)意味著產(chǎn)品以及系統(tǒng)及其模塊間可以相互通信。這正是開放式控制技術(shù)的用武之地，它允許開發(fā)人員將系統(tǒng)設(shè)計成具有智能運(yùn)行和通信的能力。
總結(jié)的說，基于PC的控制技術(shù)為自動化與信息化融合提供理想的控制架構(gòu)，精簡的架構(gòu)設(shè)計可以減小設(shè)施和安裝成本，便利化的模塊和適應(yīng)制造的系統(tǒng)則使生產(chǎn)具有更強(qiáng)的“容錯能力”，而且可以提升能源利用率和生產(chǎn)率，提升工廠的競爭力，因此，在實現(xiàn)智慧工廠的過程中，基于PC的控制技術(shù)是必備的基礎(chǔ)條件，未來將助力電子制造行業(yè)智慧轉(zhuǎn)型。
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