十三屆全國人大二次會議的召開，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級成為***政府工作報告的重要內(nèi)容之一。打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，拓展“智能+”，為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級賦能，將打破傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)以企業(yè)單兵作戰(zhàn)為主的模式，通過提供涵蓋研發(fā)、生產(chǎn)、管理、營銷、物流、服務(wù)等全部流程及生產(chǎn)要素的云端制造服務(wù)，實(shí)現(xiàn)資源集聚與開放共享。機(jī)器之間、車間之間、工廠之間的信息壁壘被打破，生產(chǎn)形態(tài)進(jìn)一步向網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同轉(zhuǎn)變，并引發(fā)制造業(yè)研發(fā)創(chuàng)新體系、生產(chǎn)組織方式和經(jīng)營管理模式向智慧工廠制造理念的持續(xù)變革。

現(xiàn)階段我國仍處于工業(yè)1.0與2.0并存的時代，而智慧工廠是工業(yè)4.0的實(shí)踐形式，因此我國智慧工廠建設(shè)還在起步階段。不過在國家政策的力推下，我國智慧工廠建設(shè)市場規(guī)模在接下來的幾年內(nèi)將穩(wěn)步擴(kuò)張，釋出巨大潛力，成為行業(yè)最具競爭力的國家之一。

2011-2018年全球智慧工廠市場規(guī)模（單位：億美元，%）

資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理

在此過程中，有越來越多的制造企業(yè)開始意識到——無論是“工業(yè)4.0”還是“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”，最終都要落實(shí)到產(chǎn)品的交期、質(zhì)量，工廠的成本、效率這些實(shí)實(shí)在在的問題上面。尤其對大多數(shù)中小企業(yè)來說，機(jī)器換人、無人工廠、全自動化流水線的場景未免顯得有些太過遙遠(yuǎn)，但降本增效的需求卻最為迫切，為他們找到一條切實(shí)可行的轉(zhuǎn)型升級路徑，才是智能制造真正的價值所在。所以，許多智能制造解決方案提供商開始沉心靜氣，幫助企業(yè)梳理并打通原有的信息化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通，并探索潛藏在數(shù)據(jù)背后的價值，在即將開幕的2019年慕尼黑上海電子生產(chǎn)設(shè)備展上，這種趨勢隨處可見。

標(biāo)準(zhǔn)化M2M通訊，實(shí)現(xiàn)人、機(jī)、系統(tǒng)的智能化、交互式無縫連接

目前現(xiàn)有的傳統(tǒng)工廠內(nèi)，大量驅(qū)動器、傳感器、可編程邏輯控制器 （PLC）、面板儀表和其他自動化設(shè)備可能已使用幾年甚至是幾十年，要實(shí)現(xiàn)智慧工廠，其中的第一個難點(diǎn)便在于如何使這些設(shè)備通過統(tǒng)一的專屬通信協(xié)議進(jìn)行設(shè)備通訊。
盡管現(xiàn)有的串行協(xié)議比較高效，但在過去往往是為特定應(yīng)用而制定的，許多應(yīng)用并不包括通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行24/7全天候監(jiān)測的功能。為了將這些設(shè)備納入智慧工廠框架，供應(yīng)商們必須首先確保設(shè)備能夠與工廠內(nèi)的其他設(shè)備通信。而在工業(yè)4.0戰(zhàn)略升級的大背景下，設(shè)備間的互聯(lián)互通僅是基礎(chǔ)，還需要以數(shù)據(jù)核心，從用戶角度來定義設(shè)備加工數(shù)據(jù)的內(nèi)容完整性、有效性與可擴(kuò)展性，則是下一階段工廠通訊連接的工作重點(diǎn)。

2017年底的德國慕尼黑電子生產(chǎn)設(shè)備展上，來自電子生產(chǎn)制造行業(yè)的17家領(lǐng)先的設(shè)備供應(yīng)商同意非專利“SMT 組裝中獨(dú)立于供應(yīng)商的機(jī)器到機(jī)器通訊的 Hermes 標(biāo)準(zhǔn)”。此計(jì)劃由ASM Assembly Systems（2019年慕尼黑上海電子生產(chǎn)設(shè)備展，展位號：E2.2548）和 ASYS 提出，以開發(fā)一個新的通訊界面旨在替代原有的備受歡迎的SMEMA 標(biāo)準(zhǔn)。新的Hermes標(biāo)準(zhǔn)使用 TCP/IP協(xié)議，允許 SMT 生產(chǎn)線所有的站點(diǎn)（印刷機(jī)、傳送機(jī)、貼片機(jī)、AOI 系統(tǒng)、回流爐等）相互溝通。
此外，它還采用可擴(kuò)展的 XML 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來傳輸更多生產(chǎn)線信息，例如電路板 ID、傳送機(jī)速度和電路載體尺寸等，將可被所有 SMT 設(shè)備供應(yīng)商無成本地利用，在節(jié)約時間和成本的同時，提供了更多的生產(chǎn)透明性。因此，業(yè)界普遍認(rèn)為Hermes標(biāo)準(zhǔn)是適合 SMEMA 的下一代解決方案，可能成為SMT 智慧工廠一個主要的構(gòu)件，為傳統(tǒng)工廠進(jìn)入智慧工廠世界提供了有效的遷移路徑。

如果Hermes標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)了機(jī)器之間的通訊連接，那慕尼黑展覽（上海）有限公司戰(zhàn)略合作伙伴IPC的CFX（互聯(lián)工廠數(shù)據(jù)交換）標(biāo)準(zhǔn)則主要針對電子產(chǎn)品制造或其他領(lǐng)域機(jī)器之間的信標(biāo)準(zhǔn)化息傳遞格式。Hermes不會從制造生產(chǎn)線上提取信息用于任何分析，因此其信息會非常簡潔。
而從基礎(chǔ)層面上來講，CFX則為智能工廠奠定一種信息傳遞理念——每一***立的機(jī)器或是制造生產(chǎn)線的組成部分可以被分解成最小步驟，這些步驟之間可能有內(nèi)部機(jī)器代碼，它的目標(biāo)就是使機(jī)器代碼或軟件能夠用同一種語言進(jìn)行溝通。

即將召開的慕尼黑上海電子生產(chǎn)設(shè)備展上，主辦方將再次與IPC合作，在現(xiàn)場呈現(xiàn)可視化流程，為上下游企業(yè)提供更具優(yōu)勢的解決方案，以及更加完整的終端到終端的體系結(jié)構(gòu)。這不僅能夠?yàn)橹圃焐獭⒃O(shè)備、硬件及軟件供應(yīng)商帶來工業(yè)4.0中所提及的諸多優(yōu)勢，還可以集中展示CFX標(biāo)準(zhǔn)如何高效實(shí)現(xiàn)工業(yè)大數(shù)據(jù)實(shí)時采集、連接、傳輸、分析與建模、泛化及應(yīng)用的完整過程。

構(gòu)建智慧工廠“控制類”系統(tǒng)大腦

利用統(tǒng)一化的先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)與網(wǎng)路，將現(xiàn)存于工廠的各種自動化機(jī)器、設(shè)備、電力等基礎(chǔ)架構(gòu)、單獨(dú)的管理系統(tǒng)等都串連起來，從生產(chǎn)線監(jiān)測點(diǎn)收集更多更廣泛的數(shù)據(jù)信息后，如何最大限度減少數(shù)據(jù)冗余與浪費(fèi)是實(shí)現(xiàn)工廠運(yùn)營效率提升的關(guān)鍵。
通常而言，有效數(shù)據(jù)信息不只是用在生產(chǎn)第一線，還必須傳輸?shù)揭哉乒苌a(chǎn)資料的 ERP （Enterprise Resource Planning，企業(yè)資源計(jì)劃 ）為首的基礎(chǔ)系統(tǒng)，以及經(jīng)營高層用于做決策的資訊系統(tǒng)，再予以活用。因此，讓“控制類”的電腦決策系統(tǒng)和“資訊類”的信息采集系統(tǒng)高效連線，涵蓋了從工業(yè)傳感器節(jié)點(diǎn)開始經(jīng)中央處理器再到設(shè)備反饋層的整個生產(chǎn)線流程及其產(chǎn)品價值鏈。

“資訊類”系統(tǒng)需要時刻收集產(chǎn)線上的實(shí)時數(shù)據(jù)，以工業(yè)傳感器為代表的信息采集技術(shù)可以說是智慧工廠的支柱，是獲得洞察的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，在中國智能制造企業(yè)所關(guān)注的相關(guān)新技術(shù)調(diào)研報告中的結(jié)果中也占據(jù)了相當(dāng)大的比例。
以全球頂尖的自動化技術(shù)專家、整體解決方案提供者美國邦納工程國際有限公司（2019慕尼黑上海電子生產(chǎn)設(shè)備展，展位號：E1.1560）為例，助力工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)4.0，邦納可提供豐富的無線振動傳感器、激光測距傳感器、無線節(jié)點(diǎn)、無線網(wǎng)關(guān)和無線中繼等工業(yè)自動化模塊，承接傳感器層、數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)發(fā)送層等多項(xiàng)任務(wù)。

除此之外，傳感器在采集數(shù)據(jù)之余也要配合進(jìn)行一部分工廠數(shù)據(jù)的處理，同樣作為全球著名的傳感器專業(yè)公司上海倍加福工業(yè)自動化貿(mào)易有限公司（2019慕尼黑上海電子生產(chǎn)設(shè)備展，展位號：E1.1556 & E5.5100）積極應(yīng)對即將到來的工業(yè)4.0，在每一個傳感器都加入IO-Link接口，保證數(shù)據(jù)能實(shí)時上傳到上位機(jī)系統(tǒng)。

而上位機(jī)“控制類”系統(tǒng)，代表性產(chǎn)品則有可編程邏輯控制器（PLC）。作為一種小型電腦，PLC由過去在汽車制造等自動化系統(tǒng)中使用的“繼電器裝置”發(fā)展而來，內(nèi)部裝有微處理器，所使用的語言是把電氣回路符號化而來的。
由于 PLC 是一個向工廠自動化設(shè)備傳達(dá)命令的系統(tǒng)，其精準(zhǔn)性與快速性就格外受到重視，系統(tǒng)的處理時間也要求比“資訊類”快得多。操作系統(tǒng)上PLC使用的不同于個人電腦上，而是RTOS（Real-Time Operating System，即時操作系統(tǒng)），可同時處理多項(xiàng)任務(wù)，還能夠確保在一定時間內(nèi)做出回應(yīng)。

西門子在數(shù)字化基礎(chǔ)及自動化控制元件方面是全球領(lǐng)先的，西門子Simatic系列可編程邏輯控制器誕生于1958年，經(jīng)過60年的發(fā)展和創(chuàng)新，從最早的S3系列發(fā)展到如今的S7系列，已成為全球工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛的可編程控制器。
據(jù)悉在娃哈哈遍布全國的飲料工廠里，80%至90%的設(shè)備已通過西門子的PLC實(shí)現(xiàn)了自動化，而在針對電子制造領(lǐng)域進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)數(shù)字化和智能化升級改造的過程中，西門子還可以提供工業(yè)服務(wù)器和人機(jī)界面（HMI）等在內(nèi)的自動化設(shè)備、全集成自動化平臺（TIA Portal）、WinCC系統(tǒng)等完整解決方案，以達(dá)到柔性生產(chǎn)的要求。
在2019慕尼黑上海電子生產(chǎn)設(shè)備展同期舉辦的2019國際智能制造生態(tài)峰會上，西門子全球客戶經(jīng)理David Rogers將做客現(xiàn)場做主題分享，分享西門子在工業(yè)自動化控制領(lǐng)域的全新理念，敬請期待。

西門子全新Simatic S7-1500 冗余控制器

除此之外，可編程控制器也已廣泛應(yīng)用于要求超高速響應(yīng)性能的精密直線電機(jī)驅(qū)動控制、納米級定位控制等以半導(dǎo)體制造設(shè)備為代表的最尖端設(shè)備之內(nèi)。OMRON歐姆龍（2019慕尼黑上海電子生產(chǎn)設(shè)備展，展位號：E2.2654）十分注重推動生產(chǎn)革新，尤其是歐姆龍智能制造理念“i-Automation！”中的integrated（控制升級），不久前對外宣布可編程多軸控制器 CK3M系列在中國市場首次發(fā)售。
CK3M在緊湊型外殼中匯集了可編程多軸控制器的強(qiáng)大運(yùn)動控制能力、多廠商和高開發(fā)自由度的歐姆龍新一代運(yùn)動控制器，為了將客戶裝置提升至極限，突破限制的阻礙，引導(dǎo)裝置發(fā)揮出最高性能。

歐姆龍可編程多軸控制器 CK3M系列新品

3月親臨智慧工廠第一現(xiàn)場 探索電子制造業(yè)智能化轉(zhuǎn)型升級之道

聯(lián)網(wǎng)與通訊，正適應(yīng)了當(dāng)今計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)及智能化工廠發(fā)展的需要，它讓工業(yè)控制從點(diǎn)、到線再到面，使設(shè)備級的控制、生產(chǎn)線的控制、工廠管理層的控制連成一個整體。
在未來，這不僅是軟硬件的結(jié)合，還會形成工廠平臺化、協(xié)同化地集聚、復(fù)用與供需匹配的生態(tài)圈，從而實(shí)現(xiàn)新制造與社會價值創(chuàng)新的新形態(tài)，創(chuàng)造更高的利益。這個無限美好的前景，已越來越清楚地展現(xiàn)在我們這一代人的面前。