十三屆全國人大二次會議的召開，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級成為總理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、服務等全部流程及生產(chǎn)要素的云端制造服務，實現(xiàn)資源集聚與開放共享。機器之間、車間之間、工廠之間的信息壁壘被打破，生產(chǎn)形態(tài)進一步向網(wǎng)絡化協(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的實踐形式，因此我國智慧工廠建設還在起步階段。不過在國家政策的力推下，我國智慧工廠建設市場規(guī)模在接下來的幾年內(nèi)將穩(wěn)步擴張，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)”，最終都要落實到產(chǎn)品的交期、質(zhì)量，工廠的成本、效率這些實實在在的問題上面。尤其對大多數(shù)中小企業(yè)來說，機器換人、無人工廠、全自動化流水線的場景未免顯得有些太過遙遠，但降本增效的需求卻最為迫切，為他們找到一條切實可行的轉(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)設備展上，這種趨勢隨處可見。

標準化M2M通訊，實現(xiàn)人、機、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備可能已使用幾年甚至是幾十年，要實現(xiàn)智慧工廠，其中的第一個難點便在于如何使這些設備通過統(tǒng)一的專屬通信協(xié)議進行設備通訊。
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用而制定的，許多應用并不包括通過TCP/IP網(wǎng)絡進行24/7全天候監(jiān)測的功能。為了將這些設備納入智慧工廠框架，供應商們必須首先確保設備能夠與工廠內(nèi)的其他設備通信。而在工業(yè)4.0戰(zhàn)略升級的大背景下，設備間的互聯(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備加工數(shù)據(jù)的內(nèi)容完整性、有效性與可擴展性，則是下一階段工廠通訊連接的工作重點。

2017年底的德國慕尼黑電子生產(chǎn)設備展上，來自電子生產(chǎn)制造行業(yè)的17家領(lǐng)先的設備供應商同意非專利“SMT 組裝中獨立于供應商的機器到機器通訊的 Hermes 標準”。此計劃由ASM Assembly Systems（2019年慕尼黑上海電子生產(chǎn)設備展，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 標準。新的Hermes標準使用 TCP/IP協(xié)議，允許 SMT 生產(chǎn)線所有的站點（印刷機、傳送機、貼片機、AOI 系統(tǒng)、回流爐等）相互溝通。
此外，它還采用可擴展的 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、傳送機速度和電路載體尺寸等，將可被所有 SMT 設備供應商無成本地利用，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)界普遍認為Hermes標準是適合 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)工廠進入智慧工廠世界提供了有效的遷移路徑。

如果Hermes標準實現(xiàn)了機器之間的通訊連接，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）標準則主要針對電子產(chǎn)品制造或其他領(lǐng)域機器之間的信標準化息傳遞格式。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)部機器代碼，它的目標就是使機器代碼或軟件能夠用同一種語言進行溝通。

即將召開的慕尼黑上海電子生產(chǎn)設備展上，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)。這不僅能夠為制造商、設備、硬件及軟件供應商帶來工業(yè)4.0中所提及的諸多優(yōu)勢，還可以集中展示CFX標準如何高效實現(xiàn)工業(yè)大數(shù)據(jù)實時采集、連接、傳輸、分析與建模、泛化及應用的完整過程。

構(gòu)建智慧工廠“控制類”系統(tǒng)大腦

利用統(tǒng)一化的先進標準與網(wǎng)路，將現(xiàn)存于工廠的各種自動化機器、設備、電力等基礎(chǔ)架構(gòu)、單獨的管理系統(tǒng)等都串連起來，從生產(chǎn)線監(jiān)測點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)冗余與浪費是實現(xiàn)工廠運營效率提升的關(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)點開始經(jīng)中央處理器再到設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、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)送層等多項任務。

除此之外，傳感器在采集數(shù)據(jù)之余也要配合進行一部分工廠數(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)設備展，展位號：E1.1556 & E5.5100）積極應對即將到來的工業(yè)4.0，在每一個傳感器都加入IO-Link接口，保證數(shù)據(jù)能實時上傳到上位機系統(tǒng)。

而上位機“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備傳達命令的系統(tǒng)，其精準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)），可同時處理多項任務，還能夠確保在一定時間內(nèi)做出回應。

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%的設備已通過西門子的PLC實現(xiàn)了自動化，而在針對電子制造領(lǐng)域進一步實現(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)服務器和人機界面（HMI）等在內(nèi)的自動化設備、全集成自動化平臺（TIA Portal）、WinCC系統(tǒng)等完整解決方案，以達到柔性生產(chǎn)的要求。
在2019慕尼黑上海電子生產(chǎn)設備展同期舉辦的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用于要求超高速響應性能的精密直線電機驅(qū)動控制、納米級定位控制等以半導體制造設備為代表的最尖端設備之內(nèi)。OMRON歐姆龍（2019慕尼黑上海電子生產(chǎn)設備展，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大運動控制能力、多廠商和高開發(fā)自由度的歐姆龍新一代運動控制器，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，正適應了當今計算機集成制造系統(tǒng)及智能化工廠發(fā)展的需要，它讓工業(yè)控制從點、到線再到面，使設備級的控制、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、復用與供需匹配的生態(tài)圈，從而實現(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。