杜品圣:软硬兼施,中国工业自动化软件发展的最佳途径

  点击数:7836  发布时间:2019-08-24 17:52
目前,人们对于工业软件这个命题原因就在于互联网时代IT技术的迅猛发直接地进入工业领域,尤其是一些重要的讨论是越来越火热,同时它在工业领展,许多IT的专家认为工业软件就是IT的工业巨头也在拼命地并购软件公司,域中作用也越拔越高。
关键词:工业控制软件 ,人工智能 ,智能制造

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菲尼克斯电气中国公司杜品圣

目前,人们对于工业软件这个命题的讨论是越来越火热,同时它在工业领原因就在于互联网时代IT技术的迅猛发展, 许多IT的专家认为工业软件就是IT直接地进入工业领域,尤其是一些重要的工业巨头也在拼命地并购软件公司,以软攻硬转型成为工业的软件公司。但是工业软件的本质是为工业领域而用,它将不断发展的新科技应用到工业领域中。工业软件是工业领域中行业经验的总结和工艺应用研究的成果,随着工业化发展,各种创新的工业软件技术不断产生。按联合国产业分类法共有39个工业大类,191个中类,525个小类。工业软件要服务于如此巨大的工业领域。单单希望用一个简单地方法来评价和比较国内外工业软件的差距,这个良好的愿望从客观上来讲是件非常不容易的事情。我们有句老话:“隔行如隔山”,不同行业的工业控制软件,其服务对象均不相同,钢铁行业针对的是冶金工业,其控制软件很难适用机械行业。这说明工业软件除了具有一般软件的性质外,还具有独特的行业特质。不同行业、不同生产模式、不同产品类型的制造企业,对工业软件的需求差异很大,因此,工业软件需要很强的可配置性和针对不同行业业务流程和工艺流程的二次开发能力。因此软件工程师只有通过不断熟悉行业的工艺流程和业务流程来积累行业知识,同时按照企业实践应用及行业应用的普遍知识来发展工业软件产业,才能开发出类型众多的工业软件。

特别近年来,随着制造业竞争的加剧和客户需求的个性化,制造企业对生产制造模式提出了越来越高的要求;而互联网、物联网、移动通信的快速发展,计算和存储能力的迅速提升,软件开发技术的不断创新、虚拟现实/增强现实以及三维技术的普及,也对工业软件发展带来新的机遇。但是万变不离其宗,即使在当今新技术层出不穷,未来世界不确定的情况下,我们还是要坚持工业软件的本心。工业软件是为工业所用,是为工业的发展而发展。

一、如何评价工业软件国内外的差距?

我这里建议要细化分析,分类比较。其方法是:

(1)明确要进行国内外比较的工业软件的定义;

(2)明确要进行国内外比较的工业软件具体应用行业。

不分青红皂白地将一个工业软件作为一种概念与国外技术进行笼统而抽象地比较常常不能得到预期的效果。这里,摆在我们面前的一个关键问题是如何对工业软件进行定义和分类。工信部信软司在发表的工业软件产业发展有关的文件中指出:工业软件指专用于或主要用于工业领域,为提高工业企业研发、制造、生产管理水平和工业装备性能的软件。其不包括那些通用系统软件和应用软件,如电脑操作系统、通信软件、通用数据库、办公软件、社交软件、金融软件等。同时百度中又将工业软件大体上分为两个类型:嵌入式软件和非嵌入式软件。嵌入式软件是嵌入在控制器、通信、传感装置之中的采集、控制、通信等软件,非嵌入式软件是装在通用计算机或者工业控制计算机之中的设计、编程、工艺、监控、管理等软件。从中可知,工业软件本质上是生产制造产业链的应用软件,(1)纵向的集成:贯穿企业的产业链,从研发、工艺、制造、采购、营销、物流供应链到服务;(2)横向的递进:从车间层的生产控制到企业运营,再到决策,建立产品、设备、产线到数字工厂;(3)价值链的延伸:从企业内部到外部,实现与客户、供应商和合作伙伴的互联和供应链协同。所以工业软件是执行企业或产品全生命周期的软件技术。如果说产品全生命周期分成几个里程牌的话,包括产品开发、产品制造和产品服务(包括旧产品从市场消失,新产品的推入市场的极点)。从以上的理解,我认为实际上工业软件可以分为两种:其一,对实时数据进行处理的工业软件(嵌入式软件),其二,对非实时数据进行处理的工业软件(非嵌入式软件)。即关于产品开发、产品管理(包括企业管理MES,ERP等)、产品服务的软件(包括企业)都属于对非实时数据进行处理的非嵌入式工业软件。而生产制造控制属于对实时数据进行采集、控制和通信的嵌入式工业软件。谈到这里,我有些恍然大悟,原来目前我们大家讨论的工业软件大多数是属于对非实时数据进行处理和分析的软件。而对于对实时控制数据进行处理和管理的工业软件讨论得很少。特别是我们从事工业自动化控制的人,对于工业控制软件的发展好像有点力不从心。其根本的原因在于工业控制技术的软件发展不是以软用软,工业控制软件的发展完全依赖于控制系统(硬件)的发展。如果我们不谈控制系统硬件的发展而空谈工业控制软件发展,本末倒置的现象就会出现。

二、中国工业控制软件与国外技术相比,处于落后的地位,其原因是国内没有国际领先的工业控制系统(硬件)谈到国内外工业控制软件的比较(PLC软件、DCS软件、运动控制软件),想想目前我们工控领域60%以上采用的国外的控制器或国外的技术,中国本土的工业控制软件能够发展吗?所以作为从事自动化控制领域的工作人员,还是要回归本源,多谈谈如何尽快地发展本国的自动控制系统,开发新一代的控制系统,同时以此硬件为载体,开发实时操作系统以及相应的开放式的软件。这可能才是我们讨论工业软件的正道。

具体来讲如何能在国内的工业控制软件上有一个质的飞跃,满足当今智能制造的需要。作为抛砖引玉我提出下面两点:一是自动化控制系统必须融合人工智能的技术;二是PLC控制系统的框架结构必须要进行变革。

摘自《自动化博览》2019年8月刊

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