贝加莱:引领工业软件智能化未来

作者:文晓
  点击数:1037  发布时间:2019-08-24 18:50
在新一轮全球工业化竞争中,工业软件得到重新定位,从制造业信息化发展的辅助工具,被提升为推动工业智能化转型升级的利器,智能时代的工业软件将改变人类生产、制造以及现代化工业管理的模式,成为全球新工业革命最重要的使能技术。面对这场全球性的“智能”变革,贝加莱工业自动化(中国)有限公司技术总监于蓉蓉表示:“对于贝加莱来说智能制造不是新课题,而是贝加莱多年以来一直在追求的方向。贝加莱拥有全系列的工业软件产品和面向行业解决方案,可满足不同行业用户对于智能制造的需求,近年来更不断加大研发力度,推出一系列引领未来发展的创新技术和产品。”
关键词:贝加莱 ,智能制造 ,工业软件

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贝加莱工业自动化(中国)有限公司技术总监于蓉蓉

在新一轮全球工业化竞争中,工业软件得到重新定位,从制造业信息化发展的辅助工具,被提升为推动工业智能化转型升级的利器,智能时代的工业软件将改变人类生产、制造以及现代化工业管理的模式,成为全球新工业革命最重要的使能技术。面对这场全球性的“智能”变革,贝加莱工业自动化(中国)有限公司技术总监于蓉蓉表示:“对于贝加莱来说智能制造不是新课题,而是贝加莱多年以来一直在追求的方向。贝加莱拥有全系列的工业软件产品和面向行业解决方案,可满足不同行业用户对于智能制造的需求,近年来更不断加大研发力度,推出一系列引领未来发展的创新技术和产品。”

致力行业软件开发

工业软件包括前期的数字化设计,运行阶段的软件,以及嵌入式系统的软件,因此,软件是用粘合剂的形式将硬件、用户需求、开发过程进行了融合。贝加莱的软件主要由底层的RTOS、开发环境Automation Studio、应用软件mapp技术构成。底层RTOS软件与用户无关,但与系统的运行实时性、鲁棒性相关,是支撑性的技术。而Automation Studio则提供了开放的系统集成能力,包括两个维度的集成,首先是在对象的集成上,包括对PLC的逻辑、回路调节、运动控制、安全、通信的集成,另一个维度则是与机器系统生命周期相关,从系统的配置、建模仿真、编程、测试验证、运行维护的全流程的集成能力。

于蓉蓉强调贝加莱的第三个层级则是聚焦用户的应用解决方案开发上:“事实上,行业的差异在很大程度上来自于应用软件的差异,因为硬件已经是标准化和模块化的了,而软件同样需要如此,在过去的数十年中,贝加莱一直致力于行业软件的开发,这也是我们‘方案导向’的业务模式的核心,包括针对塑料、印刷、包装、风电等各个应用领域,在此方面贝加莱一直处于领导地位,而今天我们可以看到大家都正走在方案集成的道路上。”

引领工业软件创新

为提升用户机器开发的效率,贝加莱推出模块化应用方案mapp平台,将机器开发中的共性工作集成于一体。不同行业的机械制造商在设备的开发过程中,均可以直接采用mapp工具中的基础功能库,再利用各种行业应用模块,大大提高了机器的开发效率。

据于蓉蓉介绍,mapp技术是在2011年即开始的软件创新,最初称为“MAP it”,后来标准为ModularApplication,即mapp技术。mapp由几个部分构成,首先是mapp的机电模块,如CNC的插补、各种机器人的运动学库、轴与轴组,基于PLCopen Part IV的协同运动控制而封装;其次是机器的基本库,如mapp配方(Recipe)、报警(Alarm)、趋势(Trend)、文件(File)、用户(User)等这些机器都会遇到的操作及显示方面的软件功能;第三个部分是最为关键的,即行业库,如mapp PLASTIC就是包括了注塑机中的开合模、射胶、熔胶等专用的模块,mapp Printing则针对色标检测、张力控制、套色等进行功能封装,每个行业都会由大量的mapp模块构成,而mappLINK则是将这些模块进行连接的模块,包括基于Web的诊断和维护模块,因此,创新是一个持续的过程,mapp在不断的完善。

mapp的设计思想是为了实现“简单”自动化—通过mapp,贝加莱希望工程师在开发一个机器或系统时,尽量少的编程,而仅根据应用的需求进行“配置”,mapp本身能够降低大约67%的编程工作量,mapp的优势主要在于丰富的知识积累,它代表了贝加莱在各个机器领域数十年的成功应用经验的凝聚,对于用户来说,经过封装的mapp模块会更为高效,并且软件质量也得到保障,降低了其整个机器系统的开发成本,以实现快速交付,应对客户变化的需求,因此,mapp最大的优势就是能够让OEM实现对用户最快的高品质响应。

打造集成开发平台

当前,工业应用向集成平台进化已成趋势。而早在1997年,贝加莱就已推出集成开发平台Automation Studio,至今已有22年的历史。

于蓉蓉认为集成开发平台的意义有多个方面:其一,降低学习成本,用户仅需要学习一个HMI软件、一个PLC、一个运动控制、一个机器人的软件;其二,统一架构的软件才能最大地发挥效能,系统无需为此开发接口(经常是系统不稳定的来源),而且统一的软件架构才能让PLC的功能与驱动器的执行能力最佳匹配,否则,控制器或驱动器总归有一个无法发挥最大效能而造成浪费;其三,集成架构降低整体的开发成本,由于在现有平台可实现软件复用,可以实现知识的传承,避免重复开发,这样整体的研发成本也会下降。

“‘集成’本身就是趋势,最初机器仅有逻辑控制,但是,越来越多的传感器、执行机构参与到机器的控制中来,高精度的测量让我们可以提升产品品质,伺服系统不仅提高了精度、速度,而且也让机器具有了更为柔性的生产能力,包括安全、机器人、输送系统等都更多的被纳入到机器中来,而这个趋势本身就需要集成平台。今天,不仅在一个机器内进行集成,而且在多个机器间进行集成,要集成的已经不仅是控制,而且包括管理运营、维护的信息。此外,控制系统还会与数字化设计软件集成,如Automation Studio可以与建模仿真软件,像MATLAB/Simulink、MapleSIM等软件,进行FMU/FMI的协同仿真接口一样。” 于蓉蓉详细解释道。

沉淀垂直行业解决方案

近年来,在自动化行业中,越来越多的企业在积极从产品型提供商,向解决方案提供商、软件服务商的方向发展。对此,于蓉蓉表示:“硬件开发迭代周期长、成本高,且趋于同质化之后会使企业陷于低价竞争,所以越来越多企业正逐渐将精力转向迭代周期短、差异化更大、不额外增加客户硬件成本也能实现的软件上来。严格来说,贝加莱正是这一趋势的领导者,因为自1996年进入中国,贝加莱就一直是以解决方案提供商的鲜明角色在推进我们的业务,这与当时乃至今天大部分仍以产品为导向业务模式的公司是不同的,贝加莱一直是以‘垂直行业’为架构的业务组织形式,设有塑料、印刷、包装、钣金、风电、柔性制造、CNC与机器人等团队。”

解决方案是由硬件、软件、机电工程师的专业知识所构成的整体,用于解决客户的实际问题,于蓉蓉强调因为 “人”在解决方案中扮演着重要角色,这成为贝加莱的核心优势:“我们有非常强大的工程师团队,他们非常了解机器与系统的开发,他们知道选择什么样的电机、构建怎样的软件架构、如何快速地调试一台机器,他们是从项目的开始需求阶段即介入项目,然后开发逻辑、运动控制、HMI画面设计,调试程序,并对售后服务进行支持,因此,这些工程师与仅仅了解某个产品的工程师完全不是一个概念,这些工程师的知识、经验,以及由此形成的行业应用mapp的各种功能,都需要大量的时间积累,而很多时候,这些积累是需要非常多的‘试错’的,而贝加莱在过去数十年积累了这些知识,因此,这个壁垒在某种程度上还是比较高的。”

“目前我们已经继续扩大这种行业Know-How的应用范围,借助于机器学习算法,我们开始为客户提供在质量相关性分析、预测性维护、自动参数寻优中的应用开发,这些已经为客户带来了真实的利益,我们将继续加强在这方面的软件能力。” 于蓉蓉表示。

摘自《自动化博览》2019年8月刊

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