【編者按】

“十四五”時期，是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合5G、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)，加速推進制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵階段。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)正在重塑制造業(yè)生態(tài)，使之呈現(xiàn)一種萬象更新的氣派。這一次，《電子技術(shù)應(yīng)用》雜志社以 “自動化巨頭擁抱工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時代” 為主題，邀請到全球六家自動化巨頭：ABB、艾默生、施耐德電氣、西門子、羅克韋爾自動化、費斯托，以及全球兩家電子制造龍頭公司：應(yīng)用材料、環(huán)旭電子，針對企業(yè)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時代的轉(zhuǎn)型問題邀請嘉賓發(fā)表觀點，共話智能制造新篇章。

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費斯托集團總部 | 圖 源：費斯托

總部坐落于德國內(nèi)卡河畔埃斯林根的費斯托集團（Festo），是一家成立于1925年的獨立家族企業(yè)。作為自動化技術(shù)全球領(lǐng)先的廠商，從 60 多年前開始涉足自動化領(lǐng)域，費斯托一直是該行業(yè)強有力的推動者。

數(shù)字化是工業(yè)4.0智能制造的必經(jīng)之路與基石。費斯托積極在所有的企業(yè)部門推進數(shù)字化進程，引領(lǐng)客戶和員工進入數(shù)字化未來。在轉(zhuǎn)型的路上，除了專注于?生產(chǎn)率的提高，在管理方面，費斯托意識到“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全風(fēng)險”是一個需要全員參與的工業(yè)4.0數(shù)字化時代新型管理問題，作為企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型中的一個重要環(huán)節(jié)，公司在企業(yè)管理上也十分重視對員工進行IT網(wǎng)絡(luò)信息安全的日常培訓(xùn)。

2020年3月，費斯托在慕尼黑被授予“工業(yè)與技術(shù)”類別“2019年度最佳數(shù)字化轉(zhuǎn)型公司”獎項。這一獎項的頒發(fā)對費斯托的整體數(shù)字化方案（包括公司戰(zhàn)略、智能產(chǎn)品和數(shù)字服務(wù)、以及所提供的數(shù)字化進修培訓(xùn)）給予了充分的肯定。

在費斯托，數(shù)字化轉(zhuǎn)型是從三大方向進行布局的：

1）產(chǎn)品線設(shè)計的數(shù)字化轉(zhuǎn)型：例如并購AI軟件業(yè)務(wù)，不斷集成融合最新數(shù)字化技術(shù)；采用機器學(xué)習(xí)與人工智能算法，加強自動化領(lǐng)域數(shù)據(jù)深度采集、分析與預(yù)防性維修服務(wù)能力；加強與各個云平臺巨頭的全球合作等；

2）通過打造全球數(shù)字化工廠與物流系統(tǒng)，對工廠的自動化/網(wǎng)絡(luò)化/信息化/數(shù)字化/智能化進行布局；

3）對企業(yè)實施運營成本優(yōu)化的本地化戰(zhàn)略：例如中國濟南孫村智能制造工廠。

費斯托數(shù)字化轉(zhuǎn)型布局 | 圖 源：費斯托

// 以技術(shù)創(chuàng)新加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型 //

技術(shù)的創(chuàng)新無疑為費斯托的數(shù)字化轉(zhuǎn)型按下了“加速鍵”。近年來，伴隨著行業(yè)升級和技術(shù)迭代，費斯托的技術(shù)創(chuàng)新覆蓋了從傳統(tǒng)工業(yè)自動化現(xiàn)場層直到云端的各個層級，例如傳感器與執(zhí)行器層上的IO-Link通訊技術(shù)、基于嵌入傳感器的硬件設(shè)計、壓電技術(shù)；現(xiàn)場總線與工業(yè)以太網(wǎng)層上的主干網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)(例如PROFINET、EtherNet/IP、EtherCAT、Modbus TCP、CC-Link IE等等協(xié)議)與費斯托創(chuàng)新AP協(xié)議高速通訊技術(shù)；工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)邊沿層上遵循IEC 61131-3標(biāo)準的PLC控制技術(shù)和OPC UA、MQTT、AMQP等協(xié)議的物聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù)；以及互聯(lián)網(wǎng)云平臺服務(wù)層上的ML機器學(xué)習(xí)、AI人工智能、DT數(shù)字孿生、I4AAS工業(yè)4.0資產(chǎn)管理殼和各種最新的軟件技術(shù)。相應(yīng)地，費斯托也已能夠提供完整的氣動自動化產(chǎn)品線、電動自動化產(chǎn)品線、自動化全面解決方案。

費斯托產(chǎn)品業(yè)務(wù)單元經(jīng)理章文俊表示，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)本身的發(fā)展需要完善的自動化運行的信息模型系統(tǒng)。費斯托Festo元件采用了“工業(yè)4.0通用語言”進行產(chǎn)品描述，并且與工業(yè)4.0平臺其他成員提供的產(chǎn)品方案通過“工業(yè)4.0自動化標(biāo)記語言”進行互聯(lián)互通互操作，這就意味著機器設(shè)計期間，機械圖、運動機構(gòu)、氣路圖、電路圖、行為描述、仿真等環(huán)節(jié)是可以自動化生成并運行的。

費斯托（中國）產(chǎn)品業(yè)務(wù)單元經(jīng)理 章文俊先生

圖 源 ：費斯托

圖 源：費斯托

值得一提的是，作為一家在氣動行業(yè)有舉足輕重地位的公司，費斯托深知不斷下降的氣動技術(shù)門檻以及日益加劇的基礎(chǔ)氣動元件市場競爭使得“跨界技術(shù)融合”迫在眉睫。“單純立足于氣動技術(shù)本身的品牌和企業(yè)只能在紅海市場中依靠價格優(yōu)勢生存。在工業(yè)4.0智能制造引領(lǐng)的大方向之下，一些擁有技術(shù)和資金優(yōu)勢的品牌也在不斷加強氣動技術(shù)與其它領(lǐng)域技術(shù)，比方說傳感器、通訊、自動控制、新型材料、人工智能的融合，在市場競爭中體現(xiàn)出與眾不同的差異化優(yōu)勢。”章文俊講道，“費斯托Festo氣動技術(shù)的突出優(yōu)勢在于將傳統(tǒng)氣動技術(shù)與新興數(shù)字化技術(shù)的完美融合，發(fā)展出了數(shù)字化氣動控制技術(shù)，并發(fā)布了世界首創(chuàng)的完全符合工業(yè)4.0標(biāo)準的數(shù)字控制終端Festo Motion Terminal VTEM，值得大家重點關(guān)注。”

// 數(shù)字化氣動控制技術(shù)的領(lǐng)跑者 //

費斯托早在1989年就在世界上首創(chuàng)了氣動閥島技術(shù)方案，成功實現(xiàn)了氣動控制系統(tǒng)的模塊化、智能化、多功能化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化。順應(yīng)工業(yè)4.0數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級發(fā)展趨勢，費斯托于2017年又在全球首創(chuàng)了數(shù)字化氣動技術(shù)智能終端方案，命名為VTEM數(shù)字控制終端，滿足了電子、汽車、機床、食品包裝、過程處理、生命科學(xué)等不同行業(yè)的智能制造需求。

氣動技術(shù)面臨的最大挑戰(zhàn)來自于壓縮空氣本身的特性：由于氣體存在可壓縮性，這使得傳統(tǒng)氣動系統(tǒng)中執(zhí)行器的動作控制（位置、速度、力，等）總是無法媲美電驅(qū)動解決方案。但電驅(qū)動的硬件成本以及維護難度讓一些用戶望而卻步。相比傳統(tǒng)經(jīng)典氣動控制方案，VTEM方案能夠?qū)崿F(xiàn)更柔性的氣動運動控制，更低的企業(yè)TCO總擁有成本，更智能的氣動數(shù)字化方案，創(chuàng)造智能制造的巨大價值。除機床行業(yè)之外，VTEM數(shù)字控制終端在很多工業(yè)領(lǐng)域都取得了突破性進展，例如輪胎成型機、自動化包裝機械、玻璃研磨與熱彎設(shè)備等等。章文俊告訴記者，近期費斯托的工作重點是將VTEM的流量范圍以及APP功能進行進一步拓展，以滿足更多行業(yè)客戶更多應(yīng)用場景的需求（譬如為電子行業(yè)開發(fā)小尺寸、低流量的閥片，增加運動定位APP以滿足客戶多點定位需求）。

圖  源：費斯托

// 工業(yè)5G應(yīng)用落地的“最后一米” //

費斯托產(chǎn)品線的強大不僅是因為融合了先進的自動化控制系統(tǒng)技術(shù)、工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)等，同時還因為順應(yīng)了市場變化，與前沿技術(shù)協(xié)同發(fā)展，例如5G通訊。

據(jù)悉，費斯托的氣動與電氣自動化產(chǎn)品與軟件等方案 (例如IO-Link控制器與設(shè)備、CPX-AP-I遠程I/O系統(tǒng)、MSE6系列能效模塊、VTEM數(shù)字控制終端、CPX-IOT物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)等等)都具備了數(shù)字化接口，能夠靈活接入 “5G﹢工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的十大典型應(yīng)用場景（包括協(xié)同研發(fā)設(shè)計、遠程設(shè)備操控、設(shè)備協(xié)同作業(yè)、柔性生產(chǎn)制造、現(xiàn)場輔助裝配、機器視覺質(zhì)檢、設(shè)備故障診斷、廠區(qū)智能物流、無人智能巡檢、生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)測）。“我們的產(chǎn)品方案能滿足各種工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議與現(xiàn)場數(shù)據(jù)深度互聯(lián)/互通/互動的需要，是讓工業(yè)5G應(yīng)用真正落地的‘最后一米’?！闭挛目”硎尽?/span>

// 數(shù)字化與信息模型——工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的巨大盲區(qū) //

“目前工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大部分是在解決數(shù)據(jù)連接問題，而在數(shù)字化與信息模型方面的盲區(qū)還是很大。”提及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的成熟度，章文俊如是說。在他看來，企業(yè)真正實現(xiàn)數(shù)字化技術(shù)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的全面落地實施還面臨以下突出挑戰(zhàn)：

1）大量相對傳統(tǒng)的技術(shù)/產(chǎn)品/機器設(shè)備/元器件/組件等物理實體尚不具備最基本的對外部數(shù)據(jù)互聯(lián)互通功能與通訊網(wǎng)絡(luò)接口，或者所采用的工業(yè)通訊技術(shù)過于陳舊需要追加投資進行升級，各個網(wǎng)絡(luò)層級與不同協(xié)議之間設(shè)置與轉(zhuǎn)換要求過多，相互之間沒有徹底互聯(lián)互通，導(dǎo)致IT與OT無法徹底融合，遠遠無法實現(xiàn)CPS數(shù)字孿生的構(gòu)想。

2）大量相對傳統(tǒng)的技術(shù)/產(chǎn)品/機器設(shè)備/元器件/組件等物理實體尚不具備基于大量內(nèi)置傳感器數(shù)據(jù)的自感知自適應(yīng)能力，并且尚不具備可以靈活變化功能的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)（例如用戶希望通過工業(yè)軟件App快速改變智能硬件工作形態(tài)，而不希望如以前那樣改變物理實體浪費時間）以適應(yīng)大規(guī)?？焖偃嵝陨a(chǎn)定制化需求，這意味著我們需要大批徹底創(chuàng)新設(shè)計的真正數(shù)字化元件/組件/設(shè)備，才有可能實現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)從底層到云端的徹底數(shù)字化。

3）大量相對傳統(tǒng)的技術(shù)/產(chǎn)品/機器設(shè)備/元器件/組件等物理實體尚不具備統(tǒng)一標(biāo)準的信息模型，無法形成完整體系的數(shù)字孿生去構(gòu)建AAS資產(chǎn)管理殼運行體系，導(dǎo)致工業(yè)4.0數(shù)字化轉(zhuǎn)型不夠全面徹底，成熟度始終處于較低的水平。

“費斯托也正在繼續(xù)加大研發(fā)投入，持續(xù)優(yōu)化和創(chuàng)新產(chǎn)品和解決方案，滿足不同行業(yè)客戶的智能制造需求，真正實現(xiàn)在工業(yè)4.0時代解放人類生產(chǎn)力?！闭挛目】偨Y(jié)道。

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