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    Automation Studio已經(jīng)成為了業(yè)界發(fā)展的標(biāo)桿，在很多方面可以代表自動化軟件的發(fā)展方向，而作為技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者，貝加萊未來將不斷地追求更為完美的自動化—軟件更為智能，甚至“軟件自動生成軟件”，這是我們正努力發(fā)展的方向。
 

貝加萊工業(yè)自動化（上海）有限公司市場部經(jīng)理 宋華振

    智能化依賴于軟件

    在全球制造業(yè)，一場“智能化”潮流正席卷而來，各先進(jìn)國家都從國家戰(zhàn)略上將智能制造視為未來發(fā)展重點(diǎn)，并制定出相關(guān)政策，如德國的Industry 4.0、美國的先進(jìn)制造計(jì)劃，或許名稱并不相同，但其中的思維走向相當(dāng)一致，都是希望通過先進(jìn)的IT技術(shù)和自動化技術(shù)，讓制造系統(tǒng)具有智能化的功能，提升效能、降低成本。

    面對這場制造業(yè)的“智能”變革，貝加萊工業(yè)自動化（上海）有限公司市場部經(jīng)理宋華振認(rèn)為軟件必然成為構(gòu)建智能化的核心：“智能化在以前就存在，只是在今天和未來，更為個性化的制造會變得更多，需要機(jī)器的智能化更強(qiáng)。Industry 4.0所規(guī)劃的智能制造就是通過軟件內(nèi)核的設(shè)計(jì)來尋求更為柔性的生產(chǎn)，當(dāng)然，它更為強(qiáng)調(diào)Machine to Machine之間的協(xié)同工作，如由機(jī)器人和折彎機(jī)構(gòu)成的切割-輸送-機(jī)器人-折彎鈑金加工生產(chǎn)線，它的生產(chǎn)牽扯到了制造的工藝序列與機(jī)器排產(chǎn)等，從而延伸出MES系統(tǒng)的集成需求，再延伸至與物流供應(yīng)、在線物流、倉儲物流等的互聯(lián)，從而構(gòu)成一個智能的制造工廠。但這一切需依賴于軟件來實(shí)現(xiàn)。”

    而從自動化軟件的角度來看，宋華振認(rèn)為智能化本身就是軟件必須發(fā)揮的作用：“智能化的設(shè)備在于軟件構(gòu)造對于客戶需求的把握，即：考慮設(shè)備的潛在生產(chǎn)與應(yīng)用對象進(jìn)行的軟件預(yù)設(shè)，如灌裝系統(tǒng)必須在軟件中考慮不同灌裝容量的變化，每個灌裝對于灌裝頭而言其灌裝曲線都會變化，那么需要通過軟件來進(jìn)行預(yù)先的模塊設(shè)計(jì)，操作人員只需給出灌裝的容量等參數(shù)即可自動計(jì)算閥的控制；在鈑金加工如折彎中根據(jù)不同的材料、厚度、折彎速度、位置、材料變形回復(fù)等因素而預(yù)先設(shè)計(jì)好軟件的內(nèi)部模型，外在僅需人工去設(shè)置加工材料的參數(shù)，機(jī)器自動計(jì)算送料位置、壓力、加工順序等操作。這就是軟件的作用，它會去響應(yīng)各種變化的需求，其核心在于工藝模型，操作人員只需給出外接參數(shù)接口對應(yīng)的指令，內(nèi)部的運(yùn)動控制、邏輯順序等完全由系統(tǒng)自己進(jìn)行計(jì)算和控制定位、同步等。”

    Automation Studio軟件平臺

    作為自動化領(lǐng)域的創(chuàng)新代表，貝加萊擁有完整的自動化軟件架構(gòu)，以Automation Studio平臺為基礎(chǔ)，集成了多個層面的軟件，包括：（1）RTOS負(fù)責(zé)硬件的接口與驅(qū)動、任務(wù)調(diào)度機(jī)制等，是貝加萊的Automation Runtime定性分時多任務(wù)的操作系統(tǒng)，它集成于Automation Studio；（2）開發(fā)平臺軟件AutomationStudio包括配置、編程、項(xiàng)目管理、診斷與測試、仿真接口集成、遠(yuǎn)程維護(hù)等，主要負(fù)責(zé)為項(xiàng)目的開發(fā)提供支持；（3）行業(yè)應(yīng)用庫則是基于貝加萊在各個機(jī)器控制領(lǐng)域積累的如張力、色標(biāo)、套色、電子凸輪、電子齒輪、慣量前饋、濾波算法等工藝軟件，也包括機(jī)器人TLF庫、CNC插補(bǔ)等及溫度、壓力閉環(huán)控制類，也同樣集成于Automation Studio平臺；（4）客戶應(yīng)用開發(fā)，基于軟件平臺Automation Studio結(jié)合客戶實(shí)際需求，將不同基礎(chǔ)應(yīng)用庫進(jìn)行模塊化組合，完成客戶應(yīng)用的畫面、邏輯、運(yùn)動和機(jī)器人、網(wǎng)絡(luò)軟件、工藝算法的集成，形成客戶自主的機(jī)器控制軟件。

    另外，貝加萊的軟件系統(tǒng)還包括針對過程自動化、工廠自動化的APROL DCS系統(tǒng)，它基于開放架構(gòu)設(shè)計(jì)，內(nèi)部集成了EnMon能源管理、ConMon狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、MPC/APC等高級過程控制庫等，應(yīng)用于石油天然氣、交通、電力、水處理等流程領(lǐng)域和智慧工廠的全廠集成。

    Automation Studio是1997年即由貝加萊推出的開發(fā)平臺，是自動化世界里最早實(shí)現(xiàn)“集成開發(fā)平臺”的軟件。宋華振表示，作為一個平臺軟件，Automation Studio不是一個為了解決某個問題開發(fā)的軟件，而是任何一個解決問題的軟件都會被集成到Automation Studio中，例如：視覺、EPLAN的導(dǎo)入和導(dǎo)出、MATLAB/Simulink接口。平臺是固定的，不可能存在輕易更換，而平臺軟件最為重要的思想是其架構(gòu)的柔性，必須基于開放架構(gòu)確保其對不同軟件的兼容和集成能力，如貝加萊去年發(fā)布的Automation Studio 4.0版就是將更為可視化的編程、C++、C#等通用IT軟件領(lǐng)域的開發(fā)集成到Automation Studio平臺，AutomationStudio 4.0集成reACTION技術(shù)-1??s的控制任務(wù)，最新的MAP it軟件包，針對塑料、包裝、印刷、機(jī)器人各個領(lǐng)域進(jìn)行軟件封裝，旨在平衡自動化軟件開發(fā)中的“個性化”和“標(biāo)準(zhǔn)化”之間的矛盾，通過更為標(biāo)準(zhǔn)的軟件降低開發(fā)時間和周期，通過模塊化來實(shí)現(xiàn)個性化組合，為滿足機(jī)器的更為柔性的開發(fā)需求而設(shè)計(jì)，降低工程量同時確保客戶的Know-How通過軟件來實(shí)現(xiàn)。

    對于貝加萊而言，所有的應(yīng)用行業(yè)的機(jī)器設(shè)計(jì)都是基于Automation Studio平臺。宋華振認(rèn)為，這就是軟件的魅力，其核心在于軟件獨(dú)立于硬件平臺的思想，可以運(yùn)行于PLC、PC、Panel、Motion等。貝加萊的Automation Studio平臺的優(yōu)勢在于開放性、個性化。開放性表現(xiàn)在：（1）開放的軟件集成能力，如MATLAB/Simulink接口、EPLAN接口；（2）采用開放的軟件，如Web Server、VNC Server等實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程維護(hù)與診斷。而個性化則體現(xiàn)在Automation Studio可以開放底層庫來實(shí)現(xiàn)更為靈活的開發(fā)，如對于封閉系統(tǒng)的CNC和機(jī)器人而言，如果需要和其它設(shè)備如折彎機(jī)、激光切割協(xié)同工作則需要多個控制器而且無法通過內(nèi)在軟件架構(gòu)互聯(lián)，而在貝加萊Automation Studio集成架構(gòu)，這一需求可以輕松實(shí)現(xiàn)。

    正如宋華振所言：“對于任何想要獲得差異化競爭力的機(jī)器開發(fā)者，Automation Studio 是一個最佳平臺選擇，我深信這點(diǎn)。”

    他以鈑金加工領(lǐng)域的Trumpf的True Bend Cell 7000加工系統(tǒng)為例對此作了進(jìn)一步解釋，該系統(tǒng)由SCARA機(jī)器人、輸送帶、折彎機(jī)、關(guān)節(jié)機(jī)器人構(gòu)成一個鈑金加工線，在傳統(tǒng)的CNC和機(jī)器人開發(fā)架構(gòu)下，必須有一個SCARA機(jī)器控制器、關(guān)節(jié)機(jī)器人控制器、折彎機(jī)控制器。而在集成的軟件架構(gòu)下，控制器只需一個PC，運(yùn)行Automation Runtime這樣的RTOS，在RTOS之上運(yùn)行CNC、機(jī)器人、折彎軟件庫，并且，其真正意義的實(shí)現(xiàn)“無縫連接”，即在軟件而非簡單的物理硬件上的無縫連接——一個控制器、一個軟件、一個POWERLINK網(wǎng)絡(luò)，這在傳統(tǒng)的CNC和機(jī)器人領(lǐng)域是無法想象的。它帶來的好處首先是硬件的減少，而且柔性在于機(jī)器人和折彎機(jī)在內(nèi)部軟件上實(shí)現(xiàn)連接，兩者在同一體系下實(shí)現(xiàn)同步，確保加工的一致性，并且由于兩者的協(xié)同無需中間環(huán)節(jié)，從而減少人工、提高效率。

    面向未來的自動化軟件

    在世界經(jīng)濟(jì)艱難復(fù)蘇，中國經(jīng)濟(jì)深度轉(zhuǎn)型的背景下，中國制造業(yè)也正積極順應(yīng)和把握智能化的國際潮流，提升競爭優(yōu)勢，爭取先機(jī)。對此，宋華振頗有感觸：“在中國，市場對于管理集成的需求正在變得迫切，包括維護(hù)技術(shù)、能源、質(zhì)量分析與優(yōu)化等，用戶開始以全局的視野看待工廠而非局部的機(jī)器，另外，項(xiàng)目管理與控制也將被納入整個軟件平臺以提升軟件開發(fā)的效率。”

    而對于自動化軟件技術(shù)的未來發(fā)展，宋華振認(rèn)為與IT技術(shù)的融合將是自動化軟件技術(shù)未來發(fā)展的必然：（1）與管理系統(tǒng)的集成，如MES的功能包括質(zhì)量控制、物流管理、自動排產(chǎn)，從而實(shí)現(xiàn)更為全局的企業(yè)運(yùn)營效率優(yōu)化；（2）軟件增值服務(wù)將成為企業(yè)新的盈利點(diǎn)，平臺是基礎(chǔ)的，但不同行業(yè)庫的開發(fā)形成類似于AppleStore一樣的生態(tài)環(huán)境將是未來趨勢；（3）平臺級軟件將贏得未來。正如宋華振所言：“Automation Studio已經(jīng)成為了業(yè)界發(fā)展的標(biāo)桿，在很多方面可以代表自動化軟件的發(fā)展方向，而作為技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者，貝加萊未來將不斷地追求更為完美的自動化—軟件更為智能，甚至‘軟件自動生成軟件’，這是我們正努力發(fā)展的方向。”

    摘自《自動化博覽》2014年10月刊