柔性化、智能化是趨勢
相比其他行業(yè)，電子制造業(yè)的自動化程度已經(jīng)非常高，而且自動化的應用也曾讓電子制造業(yè)級大滿足了過去單品種、大批量生產的需求。但是，目前市場需求發(fā)生了重大改變，柔性化、智能化生產已經(jīng)成為未來發(fā)展的一大趨勢，因此，單純的高大上的自動化技術已經(jīng)無法滿足的生產需求，傳統(tǒng)電子制造業(yè)必須向智慧工廠轉型，進而提升自身的競爭力。
中國科技自動化聯(lián)盟秘書長王健表示，智慧工廠的核心競爭力圍繞數(shù)據(jù)、信息、知識并指導決策的鏈條展開，具體來說，就是通過感測技術收集車間機器設備的數(shù)據(jù)，利用運算處理技術形成信息，然后經(jīng)過邏輯、推測及判斷形成有價值的知識，最后為管理層提供決策參考依據(jù)，在這個過程中，產品的全生命周期與企業(yè)價值鏈相集成，從而使自動化與信息化深度融合，助力工廠實現(xiàn)隨時市場需求變化來進行柔性化生產計劃，進而降低了運營成本，提升了生產力及企業(yè)的核心競爭力。
自動控制技術擔當重任
德國倡議“工業(yè)4.0”的目的是通過通信和智能控制提高制造業(yè)的靈活性、效率和可持續(xù)性，以加強德國工業(yè)的競爭力。自動化與信息化融合是工業(yè)4.0的核心，而基于 PC 的控制技術為兩化融合提供理想的控制技術架構。
德國倍福自動化有限公司行業(yè)經(jīng)理王濤表示，高效率、模塊化、靈活可變及開放性的且基于PC的控制技術方案是實現(xiàn)工業(yè)4.0的必備條件，也可以說是現(xiàn)代工業(yè)自動化世界的互聯(lián)架構?？梢詾楣S提供安全可靠的橫向和縱向通訊，這正是現(xiàn)代智慧工廠用戶所需要整合的資源。
從工廠各層通訊角度上來講，智能工廠架構可以以金字塔來劃分，從底層到頂層分別為Factory Floor、PLCS、SCADA/HMI、MES、ERP及云端。縱向互聯(lián)是指SCADA/MES/ERP與PLC之間，即是到間現(xiàn)場設備的特定數(shù)據(jù)的一致訪問;橫向互聯(lián)是指PLC與PLC之間數(shù)據(jù)交換的一致訪問;I/O層互聯(lián)是指PLC與現(xiàn)場總線之間即是到車間現(xiàn)場設備的特定數(shù)據(jù)的一致訪問;云層是指PLC與云之間，為記錄數(shù)據(jù)到云的一致性訪問。
其中，I/O層PLC與現(xiàn)場總線之間的數(shù)據(jù)通訊的趨勢從傳統(tǒng)現(xiàn)場總線到工業(yè)以太網(wǎng)，雖然具備100M帶寬、價格相對低及與IT技術集成的優(yōu)勢，但是實時性通訊的要求難以滿足，而EtherCAT技術優(yōu)勢是具備高度的開放性，而且同時具有以太網(wǎng)特性、網(wǎng)絡規(guī)模幾乎無限、實時同步性及可以無縫集成傳統(tǒng)現(xiàn)場總線等優(yōu)勢特點，據(jù)王濤透露，日本豐田曾宣布其全球新廠將采用EtherCAT技術，可見EtherCAT技術是未來的趨勢。
隨著PC作為公認的技術平臺，加上自動化設備規(guī)范(ADS)、EtherCAT自動化協(xié)議(EAP)和OPC統(tǒng)一架構(OPC UA)，Beckhoff擁有了用戶在實現(xiàn)工業(yè)4.0所要求的縱向和橫向整合所需的所有資源。基于PC的控制技術可以集成測量技術和狀態(tài)監(jiān)測功能，甚至能夠監(jiān)測復雜的生產系統(tǒng)。從而幫助工廠能夠建立更可靠和更節(jié)能的智能生產系統(tǒng)。同時也將需要新的、直觀的操作界面，使得人類能夠更加輕松地完成他們的日常工作并能夠與智能設備進行更有效的互動。
簡而言之，基于PC的控制技術可以對整個產品生命周期進行自動化改造，包括將它們集成到ERP系統(tǒng)中。通過提供跨所有層的持續(xù)通訊的方式實現(xiàn)智能化的生產環(huán)境。并且開放的基于PC的控制技術對工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的落地有著關鍵的促進作用，因為物聯(lián)網(wǎng)意味著產品以及系統(tǒng)及其模塊間可以相互通信。這正是開放式控制技術的用武之地，它允許開發(fā)人員將系統(tǒng)設計成具有智能運行和通信的能力。
總結的說，基于PC的控制技術為自動化與信息化融合提供理想的控制架構，精簡的架構設計可以減小設施和安裝成本，便利化的模塊和適應制造的系統(tǒng)則使生產具有更強的“容錯能力”，而且可以提升能源利用率和生產率，提升工廠的競爭力，因此，在實現(xiàn)智慧工廠的過程中，基于PC的控制技術是必備的基礎條件，未來將助力電子制造行業(yè)智慧轉型。
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