本刊记者/曹银平
当前，以数字技术为核心的通用型技术正在全球范围内加速新一轮技术革命和产业变革，随着智能制造、工业互联网、工业大数据不断深入发展，IT和OT的融合被提升到了前所未有的高度。相比日新月异的IT领域，OT领域的开放明显要“落后”很多。至今自动化产品还不能做到像IT产品那样即插即用，万国设备和多种封闭的专有自动化协议使“工业”裹足不前……
在社会与市场大力推进数字化转型、技术高速迭代的当下，“慢性子”的工业自动化将如何应对？身为第三次工业革命的引领者，施耐德电气基于对自动化产品发展、市场转变、客户需求的深刻洞察，从自动化技术演进的角度出发，提出了开放自动化的理念，并推出以软件为中心的全新工业自动化系统——施耐德电气EcoStruxure™开放自动化平台。
工业变革箭在弦上，开放自动化正当时2021年，全球数字经济发展迅猛，加之人工智能、云计算、边缘计算、机器学习等先进技术的进步应用，建构一个基于标准的、开放的、可互操作的工业自动化架构，才能在日益复杂的数字化世界中把握前进方向，从而满足工业用户对敏捷和数字化的需求。
施耐德电气对开放自动化的布局由来已久，其主导的起始于1979年的Modbus开放通信协议，是世界首个工业通信协议；1996年推出的基于TCP/IP以太网的Modbus TCP，现也已成为工业网络专用的技术标准；2017年，收购专注于开放自动化开发工具的厂商nxtControl，在其原型软件平台上增添新的IT技术和施耐德电气原有的技术，推出了现在的开放自动化平台……，施耐德电气在技术探索方面，始终领先一步，走在行业前端。
John Conway 施耐德电气副总裁、下一代工业自动化孵化器团队负责人
“开放和协作，一直是施耐德电气非常提倡的，此时推出开放自动化平台，主要基于两方面原因，第一，客户需求，诸多行业用户希望能有一个真正开放的平台，可以把目前所用的软件和组件、功能块能够实现可移植性、可复用，从而降低成本，提升效率。第二，市场需要开放的环境，目前市场上有许多先进的技术模块，但始终没有进入大规模生产，其中不同厂商之间自动化系统的专有性成为主要阻碍因素，所以行业亟需构建一个开放的环境，将软件独立于硬件之上。也正是认识到了开放性带给客户以及行业的诸多益处，施耐德电气决心在开放自动化方面做出更多的努力。”
EcoStruxure开放自动化平台，颠覆性变革EcoStruxure开放自动化平台是以软件为中心，基于IEC 61499标准的“即插即用”的全新工业自动化系统，它能够使自动化应用程序以资产为中心、可移植、经验证的软件组件来构建，而无需依赖底层硬件基础设施。这种以资产为中心的方法，可将系统的成本和性能改善至前所未有的水平，为整个行业的发展和升级创造无限机遇。
张开石 施耐德电气工业自动化业务产品管理全球总监
自动化领域的集成、融合跟IT系统不完全一样，主要侧重两个方向的集成，首先横向集成，指一个自动化系统（如EcoStruxure开放自动化平台）与其他自动化厂商的软/硬件的融合，从横向来说分为两方面：（1）与其他满足IEC61499标准的系统融合，施耐德电气正在与一些厂商做沟通，希望通过提供EcoStruxure开放自动化平台的build time（开发环境）和run time（运行时）来达到原生可移植性和互通性，即按照IEC61499标准来开发的软件或者功能块都可以在平台使用；（2）施耐德电气满足IEC61499标准的系统和其他满足IEC61131系统的集成，目前EcoStruxure开放自动化平台已能支持各种工业通讯协议，可在平台上通过“即插即用”的功能模块来极大的减少用户集成不同系统的工程时间。其次，纵向集成，指的是工业系统从OT角度来讲如何跟新的IT技术做集成。比如大数据分析、人工智能、各种物联网系统等，相比现有的PLC面向单个设备的标准编程标准基于IEC61131的标准，IEC61499是面向系统级的可执行建模语言规范，相当于将面向部件的控制软件分装成功能块形式的软件组件，通过连接功能块，以图形和直觉图形的方式进行控制算法的建模，通过功能块的标准化实现软件的可复用性，从而使OT和IT的数据交换更加容易。
长远来看，工业领域的数字化将成为未来发展方向，建立全开放、互操作的自动化系统，将是工业自动化的出路，工业自动化走向开放已成为无法阻挡的必然趋势。如今，施耐德电气通过EcoStruxure开放自动化平台将软件与硬件解耦，打破专有系统的限制，在可移植性、可配置性、互操作性等方面达到了全新水平，从根本上提高系统的敏捷性和可扩展性，让工业界探索已久的“开放自动化”愿景逐渐落地生根，无疑给自动化行业带来了颠覆性变革。
共建“开放”生态，重塑工业新格局2021年5月20日，施耐德电气在绿色智能制造创新峰会上发布V21.1版EcoStruxure开放自动化平台，进一步完善了以软件为中心的开放自动化系统。张开石透露：“通过软件的敏捷开发（agile development），现在基本上每三到六个月就有新版本推出，V21.1版本已引进中文版本，从去年推出第一版20.0只有英文版，加的第二个语言版本就是简体中文，可见施耐德电气全球对中国市场的重视。我们在新版本通过增加更多“即插即用”的功能块为快消品、制药和物流行业带来一些立竿见影的效益，目前正在和很多的系统集成商以及终端客户做新方案的调试，后续还会继续增强有关信息安全，诊断、发现和调试功能以及扩展库和语言支持等。此外我们跟剑维软件系统的融合正得到进一步改进，针对EcoStruxure开放自动化平台边缘控制层在做SCADA的一些集成。从内部的分析来看，EcoStruxure开放自动化平台与剑维软件的结合可减少50%以上的工程作业量。”
EcoStruxure开放自动化平台已在多个行业实现成功应用，针对食品饮料和物流自动化两个行业提供了细分的行业库，为总包商、设备制造商、系统集成商和最终用户带来工程和运营效率的优化。如在乳品行业中，涵盖储存、传送带、灌装等多环节的资产被容纳到一个动态资产模型中，可实现各工程相互的连续性和总体设计的便利化；在物流行业，工程师可利用输送线、移载、转向等行业功能块，快速实现系统的工程设计、测试和调整，缩短系统投入运行所需的时间。施耐德电气位于上海的智慧物流中心借助EcoStruxure开放自动化平台，故障识别和排除的速度提升至原来的四倍，错误率减少了45%，物流中心吞吐量提高了5.3%。
目前，食品加工行业规模最大的技术供应商基伊埃集团（GEA）、工业自动化系统集成商Master Systèmes等都在使用EcoStruxure开放自动化平台。GEA自动化与控制业务负责人Matthias Wiemann表示：“我们采用EcoStruxure开放自动化平台在诸多项目上展开合作，在加快上市速度的同时提升了敏捷性，而这正是食品和饮料以及制药等关键行业所需要的。”Master Systèmes自动化总监Maurice Re表示：“EcoStruxure开放自动化平台先进的工程设计工具将助力我们缩短应用程序的开发时间，并轻松支持各项IT技术的集成，包括预测性维护等，这意味着我们可以在加快上市时间的同时，为客户打造更易于维护的解决方案。”
对施耐德电气自身而言，EcoStruxure开放自动化平台的发布可以说是“自我革命”，但作为自动化行业的创新者与引领者，施耐德电气认为迈出这一步至关重要。John Conway表示：“EcoStruxure开放自动化平台是我们在助力制造商通过数字化方式推动工业自动化，最终实现阶跃式提升过程中的一个重要里程碑，将帮助具备不同自动化基础的企业轻松实现数字化转型，实现效率、灵活性和可持续性的飞跃，达到前所未有的卓越运营水平。施耐德电气希望更多合作伙伴参与到平台各类功能块的开发中，通过应用商店的形式搭建一个开放自动化的生态，集产业与技术之力加速开放自动化的成长，重塑工业新格局，开启数字工业新未来。”
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摘自《自动化博览》2021年5月刊
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