（文/程文智）近幾年，智能制造正大跨步而來，工控的意義也已經完全超越了原來單純的工業計算機，而是逐步開啟了一個自動化生產、智能化控制、信息化管理的工業新階段。

近期，在電子發燒友網舉辦的《2020工業控制與通信技術研討會》上，我們邀請到了ADI 亞太區工業自動化行業市場部經理于常濤、莎益博高頻應用工程師張閔期、Semtech LoRa市場戰略總監及應用工程總監甘泉、以及富士康資深工程師劉敏顏，五位嘉賓一起討論了智能制造這個話題。討論的主題是“擁抱互聯、融入智能，開啟智能制造新未來”。

智能制造的基礎其實是自動化、數字化和工業互聯，我國的制造業目前正在經歷著從傳統化生產線，向數字化、網絡化和智能化的生產線轉變過程中。隨著制造業的發展，一些數字化程度高、應用價值大的行業，將會率先進入智能制造時代。

那現在我國的智能制造產業目前處于一個什么樣的階段呢？不同的供應商對智能制造有什么不一樣的看法？智能制造面臨的主要挑戰是什么？

中國智能制造正在路上

近幾年來，中國的人口紅利正在消失，勞動人口于2014年出現負增長，因此，很多企業為了提高自己的競爭力，開始加快了制造業轉型升級的步伐，智能制造產業也迎來了發展機遇。那么，中國目前的智能制造產業處于什么樣的階段呢？

來自ADI的于常濤表示，如果用工業4.0的概念來描述的話，目前中國智能制造整體來看處于工業2.5或者工業3.0階段。

中國現階段采取的策略是重點突破，快速發展。他拿軌道交通舉例說，這幾年中國在軌道交通方面取得的成就有目共睹，發展速度特別快。比如中國高鐵從無到有、從追夢到起跑、從奔跑到領先，也就花了十多年的時間而已。截止到2019年底，中國高鐵運營里程達到了3.5萬公里，約占全球的70%。

在Semtech的甘泉看來，智能制造需要很多技術的配合，現在中國的智能制造可以說已經入行了，而且已經有不少公司的智能制造做得還不錯了，比如他們之前幫助格力做的智能制造生產線，節省了不少的人力。

他說，如果完全智能制造是100%的話，拿現在中國的智能制造大概是30%~50%的階段。

數字化需要多廠商的配合

數字化是傳統制造產業向智能制造產業轉型必須要經歷的過程。在這個過程中，需要硬件、軟件，模塊商、集成商和工廠端的共同合作才能完成。

于常濤在討論中表示，數字化至少包含3個層面的內容，即需要哪些數字信息；這些數字信息如何傳輸；以及怎么利用這些數字信息。“前面兩個內容與我們直接相關，數字信息的來源一定是傳感器，及模數轉換產品；數字信息的傳輸不外乎有線或者無線，而這兩類產品需求的提高，給ADI帶來了很多機會。”

在數字化方面，除了硬件解決方案，其實軟件部分也不可或缺，莎益博的張閔期透露，他們可以通過定制化的方式，基于現有工業軟件撰寫一些小程序，以幫助客戶快速、有效率地獲得輸出的信息。

來自Semtech的甘泉則表示，他們不僅在提供Sub1GHz的LoRa芯片，針對工業用的無線通信，他們專門開發了工業級的遠距離低功耗2.4GHz無線射頻芯片，而且還帶測距功能。

當然，工廠數字化的落地其實最終都需要落實到具體的設備和系統上，在工控系統產品測試和驗證方面具有多年工作經驗的富士康資深工程師劉敏顏表示，工廠對工控類產品的要求一般都比較嚴格，對產品的選擇也比較謹慎。在選擇工控類產品的供應商時，不僅會考慮產品的質量，還會考察供應商的產能和工程能力。

在產品測試環節，系統測試和零件測試需要同時做。因為這兩個測試的側重點其實是不同的。系統測試主要考慮的是零件的可用性和兼容性，一般不會考慮零件的極限規格；而零件測試需要考慮該零件的極限情況，特別是一些高低溫環境，以及復雜惡劣環境下的工作能力。

她舉例說，一般系統級測試可能測試85℃的環境就可以了，而零件測試，需要測試該零件在150℃環境下的工作穩定性。

一般來說，工控類產品的壽命會比較長，有的會持續使用十年以上。在這么長的使用周期中，供應商可能會由于成本的考量，或者技術的更新，對產品做一些變更。對于這些設計和材料的重要變更，零件和系統都需要重新做驗證測試。

“當然，即便是量產后，也要時刻注意零件和系統是否存在異常情況。從而保證產品質量。”劉敏顏強調。

智能制造面臨的挑戰

在于常濤看來，智能制造就是通過一些手段和技術，帶來不一樣的體驗，帶來更多的價值，真正幫助制造企業解決現實中的問題。他拿工業以太網舉例說，以前工業中的通信多以現場總線為主，現在過渡到了工業以太網階段，據統計全球的工業以太網的采用比例已經超過了現場總線。在中國市場的工業以太網的普及速度也很快速，比如運動控制系統幾乎都采用了工業以太網技術。

當然，他承認不論是什么好的點子、好的技術、和好的實現方案，能否被采用都是終端用戶說了算，因此，于常濤認為，如何說服客戶采用新的技術和方案，是目前智能制造面臨的最大挑戰。

張閔期對智能制造的解讀是，通過大數據的分析，榨取系統的性能，讓現有的產品實現最高的效率和最高的性能。“但這個實現方式每一家都有不同的策略和考量，目前都是各做各的，如何垂直整合成一個系統級的方案，用什么樣的方法來做這個事情。”他認為這個是目前智能制造遇到的最大挑戰。

工控里的“國產替代”

在半導體行業，今年有一個熱詞，那就是“國產替代”，那再工控領域是否也存在這個問題呢？答案是肯定的。

于常濤坦承，他們在面對客戶的時候確實也碰到過這個問題。但是作為一家美國公司的ADI，在面對國產替代進程中其實并沒有感到特別大的壓力。

在他看來，國產替代其實也是分類別的，一是必須替代的產品；二是可替代可不替代的產品；三是需要取得重大技術突破才能替代的產品。

要實現第三種替代，國內的企業就需要加強自身的能力，提升技術水平。這樣就需要更多高性能的產品來提供支持，而高性能產品正是ADI的特長。

甘泉則認為，“國產替代”的叫法有點不妥，因為如果一個產品市場上已經存在，再重新開發生產一個一模一樣的產品出來，其實是意見很浪費資源的事情。“我們需要做的不是Pin2Pin兼容產品，而應該是做一些有創新，能夠解決實際問題的產品，來補充現有的市場需求，因此應該叫‘共存’或‘補充’更好一些。”

“其實十年前，富士康就再導入國產的產品了，只是十年前測試的國產零件很不理想，但現在情況越來越好了，國產芯片的質量水平提升速度很快。”劉敏顏表示。

結語

目前，智能制造在國內正蓬勃發展，雖然現在的發展還受到很多限制，但是總的來說，我們正走在智能制造的大路上。業內人士預計，國內大部分公司都實現智能制造應該還需要五到十年的時間。