物聯(lián)網(wǎng)被引入工廠世界 工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展加速

　　摘要：工業(yè)自動(dòng)化在本源上也物聯(lián)網(wǎng)有些類(lèi)似，即都是把生產(chǎn)設(shè)備通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。只是物聯(lián)網(wǎng)在技術(shù)上比傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)更進(jìn)一步。同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也是多領(lǐng)域智能化的助力之一，比如說(shuō)，智慧農(nóng)業(yè)、智能交通、智能城市等。明顯可以看出，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在加速領(lǐng)域智能化方面有重要促進(jìn)作用。工業(yè)生產(chǎn)雖然目前正在向自動(dòng)化不斷推進(jìn)，但已有業(yè)內(nèi)學(xué)者提出了智慧工廠概念。

　　隨著工業(yè)自動(dòng)化的應(yīng)用愈加廣泛，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍也隨之?dāng)U大。雖然此前通過(guò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的以太網(wǎng)的技術(shù)，促進(jìn)工業(yè)以太網(wǎng)在生產(chǎn)的中應(yīng)用。但是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)步不會(huì)停止，兩者在現(xiàn)有基礎(chǔ)上不斷自動(dòng)化應(yīng)用，促進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展。

　　目前，在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用方面，物聯(lián)網(wǎng)的興起或許為工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展提供更上一層樓的契機(jī)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的本質(zhì)是物與物相聯(lián)，進(jìn)而形成一個(gè)有機(jī)網(wǎng)絡(luò)。它的本質(zhì)還是一種網(wǎng)絡(luò)，但在機(jī)器與機(jī)器之間的互動(dòng)提供更好的基礎(chǔ)。

　　工業(yè)自動(dòng)化在本源上也物聯(lián)網(wǎng)有些類(lèi)似，即都是把生產(chǎn)設(shè)備通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。只是物聯(lián)網(wǎng)在技術(shù)上比傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)更進(jìn)一步。同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也是多領(lǐng)域智能化的助力之一，比如說(shuō)，智慧農(nóng)業(yè)、智能交通、智能城市等。明顯可以看出，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在加速領(lǐng)域智能化方面有重要促進(jìn)作用。工業(yè)生產(chǎn)雖然目前正在向自動(dòng)化不斷推進(jìn)，但已有業(yè)內(nèi)學(xué)者提出了智慧工廠概念。

　　物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正被引入到工廠世界中

　　物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用隨著相關(guān)支持技術(shù)的不斷成熟，范圍正在逐步擴(kuò)大，工業(yè)制造業(yè)業(yè)領(lǐng)域?qū)⑹瞧鋺?yīng)用的重要方向。目前自動(dòng)化生產(chǎn)是工業(yè)制造領(lǐng)域發(fā)展的重要方向之一。自動(dòng)化的快速轉(zhuǎn)型與發(fā)展，帶來(lái)了諸多優(yōu)勢(shì)。不過(guò)隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用范圍逐步擴(kuò)大，工業(yè)制造也開(kāi)始引入這一技術(shù)，傳統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)也將和物聯(lián)網(wǎng)互相融合。

　　在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的侵襲下，工業(yè)以太網(wǎng)的應(yīng)用在生產(chǎn)中的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，我們?cè)谧詣?dòng)化的生產(chǎn)中引入網(wǎng)絡(luò)化的概念從而達(dá)到一個(gè)集合程度頗高的自動(dòng)化生產(chǎn)模式。但是現(xiàn)在這種模式又迎來(lái)一個(gè)新的改變，那就是物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。

　　契合2013年“整合工業(yè)”(IntegratedIndustry)的主題，博世力士樂(lè)的開(kāi)放核心工程贏得了2013年的赫爾墨斯獎(jiǎng)。評(píng)選委員會(huì)認(rèn)為，開(kāi)放核心工程這個(gè)新的接口技術(shù)是“整合工業(yè)”的一個(gè)典型，它搭起了工業(yè)軟件和IT世界之間的橋梁。評(píng)委之一、聯(lián)邦教研部關(guān)鍵技術(shù)—創(chuàng)新研究部門(mén)負(fù)責(zé)人沃爾夫-迪特爾·盧卡斯教授表示：“開(kāi)放核心工程展示了我們整合工業(yè)所追求的東西，它改變了機(jī)器制造商的游戲規(guī)則。我們認(rèn)為這個(gè)解決方案將展現(xiàn)其在商業(yè)模式創(chuàng)新領(lǐng)域的影響。”

　　開(kāi)放核心工程是一個(gè)軟件解決方案，它通過(guò)提供開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)、軟件工具、功能包和開(kāi)放的內(nèi)核接口等，將迄今為止各自獨(dú)立的可編程控制器(PLC)和IT世界在一定范圍內(nèi)連接在了一起，經(jīng)典的基于PLC的工程因此有了與高級(jí)編程語(yǔ)言相結(jié)合的可能性。換句話說(shuō)，工程師首次可以用多種通用的編程語(yǔ)言來(lái)創(chuàng)建新的軟件功能，并且可以直接訪問(wèn)控制引擎。對(duì)于目前尋求的機(jī)器與IT世界聯(lián)網(wǎng)而言，這是一個(gè)必不可少的先決條件。

　　“整合工業(yè)”不僅是今年的漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上的主題，同時(shí)也是最重要的產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)之一。通過(guò)將各個(gè)生產(chǎn)單元全面聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)力的大幅提升，生產(chǎn)過(guò)程中，機(jī)器與機(jī)器、機(jī)器與工件之間的互聯(lián)，可以使得生產(chǎn)設(shè)備按照不斷變化的需求進(jìn)行自我調(diào)整，從而降低能耗和提高生產(chǎn)效率。據(jù)德國(guó)電子科技及電子工業(yè)中心協(xié)會(huì)主席羅赫預(yù)測(cè)，通過(guò)整合工業(yè)將實(shí)現(xiàn)新的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)力有望因此提升高達(dá)30%。

　　2013年赫爾墨斯獎(jiǎng)的提名和評(píng)選充分反映了這一技術(shù)趨勢(shì)：物聯(lián)網(wǎng)正被引入到工廠世界中。5個(gè)最佳提名中的3個(gè)與工業(yè)互連有關(guān)，其中兩個(gè)產(chǎn)品革新了機(jī)器之間的無(wú)線通信，還有一個(gè)則是今天的工廠世界通向物聯(lián)網(wǎng)的軟件過(guò)渡。工廠所有部件之間的無(wú)線通信將導(dǎo)致一個(gè)分布式的工廠控制，通過(guò)數(shù)字化產(chǎn)品的記憶，中間產(chǎn)品將可以控制、檢測(cè)和記錄自己的生產(chǎn)。

　　過(guò)去的10年中，赫爾墨斯獎(jiǎng)評(píng)選委員會(huì)對(duì)超過(guò)500項(xiàng)首次在漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上展出的創(chuàng)新進(jìn)行了評(píng)選。2013年，委員會(huì)也評(píng)審了來(lái)自10個(gè)國(guó)家的54項(xiàng)創(chuàng)新。盡管德國(guó)占據(jù)了先天的主場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，評(píng)估的核心仍是創(chuàng)新的應(yīng)用給產(chǎn)業(yè)、環(huán)境和社會(huì)帶來(lái)的效益以及潛在的價(jià)值。

　　物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將推動(dòng)工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展

　　2012年2月，工業(yè)和信息化部印發(fā)((物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，發(fā)展目標(biāo)包括：在重點(diǎn)行業(yè)和九個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域明顯提高物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用水平，形成可持續(xù)發(fā)展的運(yùn)營(yíng)模式，并完成一批應(yīng)用示范工程。九個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域中包括智能工業(yè)。

　　2012年7月，全國(guó)科技創(chuàng)新大會(huì)指出到2020年的目標(biāo)是：基本建成適應(yīng)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制、符合科技發(fā)展規(guī)律的中國(guó)特色國(guó)家創(chuàng)新體系。當(dāng)前，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展勢(shì)頭迅猛，而工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展相對(duì)較為遲緩。為了不錯(cuò)失“十二五”這一千載難逢的發(fā)展機(jī)遇期，為了不錯(cuò)失物聯(lián)網(wǎng)這一潛力巨大的新興產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)，工業(yè)自動(dòng)化需要?jiǎng)?chuàng)新，快步追趕新潮流。

　　我國(guó)制造業(yè)發(fā)展受經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度的放緩，國(guó)內(nèi)規(guī)模化制造業(yè)的增長(zhǎng)速度已經(jīng)和同期相比出現(xiàn)了較大的下滑。此前，國(guó)內(nèi)的制造業(yè)經(jīng)濟(jì)是一種依托大量人力的勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，雖然目前受各種因素影響，各工業(yè)及電子產(chǎn)品等行業(yè)的的制造商已經(jīng)開(kāi)始引入更多的自動(dòng)化生產(chǎn)線來(lái)替代人力進(jìn)行生產(chǎn)。

　　在多年的發(fā)展過(guò)程中，智能制造業(yè)物聯(lián)網(wǎng)遇到了諸多挑戰(zhàn)。在制造業(yè)各生產(chǎn)工藝過(guò)程數(shù)據(jù)感知方面，制造環(huán)境強(qiáng)電磁干擾、金屬介質(zhì)、多障礙等多元干擾環(huán)境，以及動(dòng)態(tài)存在的“人、物料、設(shè)備、生產(chǎn)過(guò)程、產(chǎn)品”等眾多對(duì)象，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)復(fù)雜運(yùn)行狀態(tài)的可靠感知具有較大困難;在制造環(huán)境下網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸方面，資源受限、動(dòng)態(tài)拓?fù)渑c苛刻環(huán)境條件、混雜網(wǎng)絡(luò)融合等限制，其數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性、可靠性與準(zhǔn)確性也受到嚴(yán)重影響;在制造物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理方面，制造物聯(lián)網(wǎng)中產(chǎn)生海量級(jí)數(shù)據(jù)，有限的計(jì)算資源已不足以支撐數(shù)據(jù)的完全處理。為實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程的精準(zhǔn)控制，要解決的關(guān)鍵問(wèn)題是實(shí)現(xiàn)制造物聯(lián)網(wǎng)的可靠感知、實(shí)時(shí)傳輸、海量數(shù)據(jù)智能處理。

　　物聯(lián)網(wǎng)作為我國(guó)在國(guó)家層面大力技持的新一代互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，在公共生活及各行業(yè)都有著廣闊的應(yīng)用前景。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)使工廠的各類(lèi)設(shè)備都達(dá)到一個(gè)物物相聯(lián)的目的，從而使工廠形成一個(gè)大的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。而這也是工廠智慧化的一部份。在自動(dòng)化與信息化結(jié)合發(fā)展到今天，早已有相關(guān)機(jī)構(gòu)或人士提出智慧工廠的概念。

更新資料：ARM首席技術(shù)官談物聯(lián)網(wǎng)的過(guò)去、現(xiàn)在和未來(lái)