新聞資(zī)訊

2017年自動化行業的10發展大(dà)趨勢 日期:2017-06-20


      

      随着物(wù)聯網、雲計算等新技術的出現,2016年制造業發生(shēng)一(yī)新變化,工(gōng)廠機器換人,設備互聯化,生(shēng)産智能化等創新實踐給傳統産業帶來了良好的啓示。同時給自動行業帶來新的機遇和挑戰,一(yī)些控制廠商(shāng)利用物(wù)聯網技術改進他們的産品,同時研發一(yī)些新的技術,那麽2017年的自動化行業将會有哪些趨勢?


  1、物(wù)聯網将降低自動化成本
  物(wù)聯網作爲熱門概念,近年來對各行業影響正變得更加劇烈。随着技術的進步,一(yī)些高性能的物(wù)聯網産品和驅動芯片不斷推出,如處理器、傳感器、分(fēn)析軟件、視覺系統、無線通信協議和分(fēn)布式系統架構等。這些技術産品的出現将使得自動化系統具有更高的價值,自動化廠商(shāng)用更低的成本集成出更高性能的産品,造福業界。


  最近,英特爾推出了一(yī)套新的模闆化計算機平台“計算卡”(ComputeCard),這張卡隻有普通銀行卡的大(dà)少,卻集成了一(yī)套完整計算機的所有元素,包括IntelSoC處理器、内存、存儲、無線、I/O等等。基于這種計算卡,硬件廠商(shāng)可以靈活地優化各種智能互聯解決方案,比如說交互式冰箱、安全攝像頭、物(wù)聯網網關,而且擁有簡化設計、易于維護、用戶可升級等優勢。


  2、精益自動化和扁平架構到來
  自動化系統正在進一(yī)步簡化,從原來的五層系統模型轉變成2-3層,系統性能将得到進一(yī)步提升同時降低未來的軟件維護成本,這也是自動化行業多年來發展的趨勢。
  在新的系統模型中(zhōng),控制器使用了适當的協議,如通過web服務直接把信息從0、1級傳遞到第4、5級。這種趨勢正在加速,計算被驅動到更強大(dà)的控制器、智能設備和傳感器,并帶動了工(gōng)廠級計算機和雲托管應用程序。
  如今的智能手機已經是一(yī)個多核處理功能強大(dà)的計算機,可以利用它執行一(yī)些本地任務,利用雲和具有通信的功能的智能手機,可以尋找餐館預定或者确定最佳的出行路線。


  3、開(kāi)放(fàng)式工(gōng)業自動化架構
  過去(qù)一(yī)年裏已經看到圍繞着邊緣計算的開(kāi)放(fàng)式系統結構的出現,開(kāi)放(fàng)式系統與業務系統緊密集成,滿足多廠商(shāng)共同操作的需求。傳統的工(gōng)業自動化架構目前處于非開(kāi)放(fàng)階段,但一(yī)些智慧社區控制系統和用戶提出了多廠商(shāng)集成的問題障礙。
  這種新的“開(kāi)放(fàng)”的思維方式旨在創造更靈敏、高效、靈活的制造業,緊密整合客戶、供應商(shāng)、制造商(shāng)和分(fēn)銷物(wù)流生(shēng)态系統。
  爲了提高生(shēng)産的性能和靈活性,制造現場的I/O(輸入/輸出)設備包括傳感器、執行器、分(fēn)析器、驅動器、視覺、視頻(pín)、和機器人等都需要連接通信。在這種環境下(xià)創建卓越的集成工(gōng)業自動化系統需要完全開(kāi)放(fàng)的通信源代碼、數據定義、框架和應用程序交換标準。
  例如,工(gōng)業4.0的思想主張整合制造業工(gōng)廠和其它業務功能,包括進貨物(wù)流、客戶服務、出貨物(wù)流。工(gōng)業4.0發展的背景是廉價勞動力的紅利不再存在,企業欲取得行業競争優勢和靈活性隻能利用以自動化爲核心的先進技術,成功過渡智能化生(shēng)産模式。德國推出了工(gōng)業4.0戰略後引發了全球的呼應,包括中(zhōng)國制定的“中(zhōng)國制造2025”,日本工(gōng)業價值鏈促進會,印度制造等等。
  一(yī)些知(zhī)名的企業已經開(kāi)始應用工(gōng)業4.0概念來提高過程自動化的效益,包括了ABB、巴斯夫、拜耳、比爾芬格-博格、E+H、赢創、FESTO、科隆、朗盛、西門子、和弗勞恩霍夫化工(gōng)技術研究所。


  在2015年發布的那慕爾過程傳感器4.0路線圖描述了智能網絡傳感器作爲工(gōng)業4.0進程架構的基礎部分(fēn),這些傳感器将與控制系統和自動化系統進行通信,甚至可以直接與業務系統進行對話(huà)。


  4、自動化廠商(shāng)必需接受便攜式應用
  自動化行業面臨着一(yī)個極具挑戰性的問題,必需改變缺乏兼容多廠商(shāng)的便攜移動應用。如果隻是開(kāi)放(fàng)自動化架構而沒有開(kāi)放(fàng)的生(shēng)态系統,便攜式創新應用将被扼殺。
  在過去(qù)的技術中(zhōng),爲特定控制器應用程序通常不能運行在另一(yī)個品牌的控制器,要使用隻能花費(fèi)時間重寫程序。埃克森(sēn)美孚首席工(gōng)程師DonBartusiak指出,每一(yī)次從不同廠買一(yī)台電(diàn)腦都要重寫所有文件、電(diàn)子表格和報告,在今天的工(gōng)業環境裏,非便攜式應用意味着時間和資(zī)料的浪費(fèi)。


  IEC-61131-3标準和PLCopen标準提供了兩個基本框架的支持,多廠商(shāng)的便攜式應用。控制器之間的結構化文本程序的交換最新的方法是用PLCopenXML交換标準,進入2017,新的挑戰将讓供應商(shāng)采用這些交換标準。
  廠商(shāng)需要熱情地接受這些标準,或者新的工(gōng)業控制應用開(kāi)放(fàng)式架構的互換性和可重用性标準。這将填補傳統的計算機行業解決方案的空白(bái),傳統的供應商(shāng)已經展示和銷售物(wù)聯網軟件産品。有一(yī)個這樣的例子,基于Node-Red開(kāi)源可視化編程已經被供應商(shāng)用于數據采集和控制的一(yī)些平台,包括RaspberryPi。


  5、信息技術(IT)和運營技術(OT)融合
  IT和OT技術的逐步融合将不斷增加,處理實時事務的業務系統正在發展,以滿足實時同步制造業務的需求。一(yī)些創新的供應商(shāng)已經提供了實現連接企業的願景的産品方案。強大(dà)的自動化控制器通過OPCUAWeb服務和其他物(wù)聯網傳輸機制直接與企業業務系統對接,使生(shēng)産環節成爲業務信息的一(yī)部份。
  一(yī)些行業标準将被應用,包括OPCUA、B2MML、PLCopen、OPCUA和數據庫接口,在許多行業應用中(zhōng)實現這些功能隻需要制造執行系統(MES)作出很小(xiǎo)改變。


  此外(wài),還有今天的系統集成商(shāng)推出的新品種。這些集成商(shāng)通過知(zhī)識、經驗和技術,幫助企業彙聚IT和OT,協助客戶創建解決方案。通過定義業務挑戰、風險評估,找出業務流程或技術能力差距。他們能夠設計、測試和實施系統,以提供使用最新的IT和OT概念和技術的結果。


  6、邊緣自動化設備将蓬勃發展
  如今,物(wù)聯網我(wǒ)(wǒ)技術正在迅速崛起,包括高功率/低成本通信技術,使新的智能節點實現網絡邊緣操作,以提高制造性能和效率。這将是一(yī)個新的增長趨勢。
  例如,ABB開(kāi)發了一(yī)種緊湊型傳感器,該傳感器連接到低壓異步電(diàn)動機上,無需布線。智能傳感器使用車(chē)載算法把電(diàn)機的健康信息(通過智能手機和互聯網)傳輸到一(yī)個安全的服務器,以部署其它智能服務。


  還有,艾默生(shēng)羅斯蒙特708無線聲波變送器使用超聲波聲學事件檢測,并通過精确的交流聲水平和溫度數據實現閥門的可視性。此外(wài),監控傳輸設備的數據可以通過無線網絡傳輸,實現事件狀态和洩漏檢測。


  7、基于邊緣/雲的大(dà)數據分(fēn)析
  在廣泛的物(wù)聯網發展推動下(xià),新一(yī)代雲服務和工(gōng)具來創建分(fēn)析開(kāi)始爲自動化提供服務。過去(qù),用于完成先進的過程控制(APC)、優化和預測分(fēn)析的軟件大(dà)部分(fēn)難以實現并且很昂貴,但這種情況正在改變。在廣泛的物(wù)聯網應用驅動下(xià),這些基于雲的工(gōng)具與集成設計環境平台正在逐步推出,爲用戶和行業專家創建和部署經濟分(fēn)析。這些平台顯着降低了實施成本,并有助于擴大(dà)應用分(fēn)析的範圍,非常類似于Excel電(diàn)子表格授權用戶更有效地使用計算機。除了提高效率和生(shēng)産力,更多的分(fēn)析可以更好地告知(zhī)決策者,如何改善和完善制造工(gōng)藝。這些新例子包括谷歌分(fēn)析和測量協議、微軟Azure和AWS物(wù)聯網平台。
  曆史數據已經證明了他們的價值,在過程中(zhōng)的行業離(lí)散的應用程序,但最大(dà)的限制因素是初始成本和持續生(shēng)命周期軟件維護。然而,商(shāng)業雲服務的使用提供了一(yī)種經濟手段,爲許多公司利用曆史數據和适用于适當的分(fēn)析。一(yī)些主要廠家正在收集工(gōng)廠數據,使用OPC、OPCUA和其他網關,并提供數據的标準雲應用程序,如亞馬遜Web服務(AWS)和微軟Azure雲服務,這種方法效率和靈活性更高。


  8、智能傳感器将無處不在
  智能傳感器和控制設備“即插即用”,它使用嵌入式智能頁不需要外(wài)部軟件。采用IO-Link技術的智能傳感器成本大(dà)幅下(xià)降,并在獲得迅速采用。也有使用工(gōng)業和相關協議的以太網傳感器,使得自動化數據直接與業務系統通信。如今,已經可以看到那些通常在商(shāng)業應用的藍(lán)牙傳感器也被用于工(gōng)業。


  E+H公司去(qù)年推出的fmr10和fmr20雷達液位計,通過雷達傳送來測量儲罐液位,fmr10有4-20mA輸出,标配藍(lán)牙配置。APP軟件smartblue應用程序運行在任何支持藍(lán)牙的智能手機或平闆電(diàn)腦,通過APP實時查看測量數據。藍(lán)牙無線連接還有密碼保護功功能,防止不相關人員(yuán)連接和執行不安全操作等風險。


  9、無線網絡将會更便宜
  随着物(wù)聯網的發展,将促使出現更低成本的無線傳感器。目前,無線點安裝尚處于起步階段,這已經限制了部署的應用程序的數量。考慮到巨大(dà)的連接數量,未來無線網絡将會越來越便宜。目前比較突出的工(gōng)業無線标準有ISA100.11,IEC62591(無線HART)、IEC62601(在中(zhōng)國發展的WIA-PA)、ZigBee和802.11。


  10、協作機器人将變得更實惠
  2016年,協作機器人取得了爆發式的發展,業内數據統計表明,協作機器人市場銷售量正在快速增長。這些新推出的協作機器人具有輕巧、廉價的特點,結合了先進的視覺技術,爲工(gōng)作提供更多感知(zhī)功能。目前,協作機器人平均價值已經大(dà)幅下(xià)降到40000美元以下(xià),滿足大(dà)規模應用的需求。近年來,全球機器人采用率正在加速上升,中(zhōng)國現在是世界上最大(dà)的機器人采購國。


  随着這些自動化趨勢的發展,用戶和自動化供應商(shāng)将面臨着新的風險和機會。新技術的投入使用具有一(yī)定的風險,要花時間去(qù)實踐和證明效果,這是一(yī)個過程也是一(yī)種挑戰。其次,如果不采用新技術,有可能在未來的市場環境中(zhōng)輸給那些使用了新技術而變得強大(dà)的對手們。企業要考慮未來是否能适應消費(fèi)者需求變化,企業面臨着挑戰,技術趨勢一(yī)時間很難确定什麽是有價值的,應該什麽時候投資(zī)。能夠接受這些轉變,企業才将能在未來超過他們的競争者。


上一(yī)篇:沒有了

下(xià)一(yī)篇:再生(shēng)金屬行業數字化車(chē)間信息化系統助力企業創新智造