【編者按】

“十四五”時(shí)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(jìn)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)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(wàn)象更新的氣派。這一次，《電子技術(shù)應(yīng)用》雜志社以 “自動(dòng)化巨頭擁抱工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代” 為主題，邀請(qǐng)到全球六家自動(dòng)化巨頭：ABB、艾默生、施耐德電氣、西門子、羅克韋爾自動(dòng)化、費(fèi)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(duì)企業(yè)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的轉(zhuǎn)型問題邀請(qǐng)嘉賓發(fā)表觀點(diǎn)，共話智能制造新篇章。

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費(fèi)斯托集團(tuán)總部 | 圖 源：費(fèi)斯托

總部坐落于德國(guó)內(nèi)卡河畔埃斯林根的費(fèi)斯托集團(tuán)（Festo），是一家成立于1925年的獨(dú)立家族企業(yè)。作為自動(dòng)化技術(shù)全球領(lǐng)先的廠商，從 60 多年前開始涉足自動(dòng)化領(lǐng)域，費(fèi)斯托一直是該行業(yè)強(qiáng)有力的推動(dòng)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(fèi)斯托積極在所有的企業(yè)部門推進(jìn)數(shù)字化進(jìn)程，引領(lǐng)客戶和員工進(jìn)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(fèi)斯托意識(shí)到“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)”是一個(gè)需要全員參與的工業(yè)4.0數(shù)字化時(shí)代新型管理問題，作為企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，公司在企業(yè)管理上也十分重視對(duì)員工進(jìn)行IT網(wǎng)絡(luò)信息安全的日常培訓(xùn)。

2020年3月，費(fèi)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(jiǎng)項(xiàng)。這一獎(jiǎng)項(xiàng)的頒發(fā)對(duì)費(fèi)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(jìn)修培訓(xùn)）給予了充分的肯定。

在費(fèi)斯托，數(shù)字化轉(zhuǎn)型是從三大方向進(jìn)行布局的：

1）產(chǎn)品線設(shè)計(jì)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型：例如并購(gòu)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(jī)器學(xué)習(xí)與人工智能算法，加強(qiáng)自動(dòng)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(qiáng)與各個(gè)云平臺(tái)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(duì)工廠的自動(dòng)化/網(wǎng)絡(luò)化/信息化/數(shù)字化/智能化進(jìn)行布局；

3）對(duì)企業(yè)實(shí)施運(yùn)營(yíng)成本優(yōu)化的本地化戰(zhàn)略：例如中國(guó)濟(jì)南孫村智能制造工廠。

費(fèi)斯托數(shù)字化轉(zhuǎn)型布局 | 圖 源：費(fèi)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(fèi)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(jí)和技術(shù)迭代，費(fèi)斯托的技術(shù)創(chuàng)新覆蓋了從傳統(tǒng)工業(yè)自動(dòng)化現(xiàn)場(chǎng)層直到云端的各個(gè)層級(jí)，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(jì)、壓電技術(shù)；現(xiàn)場(chǎng)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(fèi)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(zhǔn)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(tái)服務(wù)層上的ML機(jī)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(fèi)斯托也已能夠提供完整的氣動(dòng)自動(dòng)化產(chǎn)品線、電動(dòng)自動(dòng)化產(chǎn)品線、自動(dòng)化全面解決方案。

費(fèi)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(dòng)化運(yùn)行的信息模型系統(tǒng)。費(fèi)斯托Festo元件采用了“工業(yè)4.0通用語(yǔ)言”進(jìn)行產(chǎn)品描述，并且與工業(yè)4.0平臺(tái)其他成員提供的產(chǎn)品方案通過“工業(yè)4.0自動(dòng)化標(biāo)記語(yǔ)言”進(jìn)行互聯(lián)互通互操作，這就意味著機(jī)器設(shè)計(jì)期間，機(jī)械圖、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、氣路圖、電路圖、行為描述、仿真等環(huán)節(jié)是可以自動(dòng)化生成并運(yùn)行的。

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

圖 源 ：費(fèi)斯托

圖 源：費(fèi)斯托

值得一提的是，作為一家在氣動(dòng)行業(yè)有舉足輕重地位的公司，費(fèi)斯托深知不斷下降的氣動(dòng)技術(shù)門檻以及日益加劇的基礎(chǔ)氣動(dòng)元件市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)使得“跨界技術(shù)融合”迫在眉睫。“單純立足于氣動(dòng)技術(shù)本身的品牌和企業(yè)只能在紅海市場(chǎng)中依靠?jī)r(jià)格優(yōu)勢(shì)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(shì)的品牌也在不斷加強(qiáng)氣動(dòng)技術(shù)與其它領(lǐng)域技術(shù)，比方說傳感器、通訊、自動(dòng)控制、新型材料、人工智能的融合，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中體現(xiàn)出與眾不同的差異化優(yōu)勢(shì)。”章文俊講道，“費(fèi)斯托Festo氣動(dòng)技術(shù)的突出優(yōu)勢(shì)在于將傳統(tǒng)氣動(dòng)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(dòng)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(zhǔn)的數(shù)字控制終端Festo Motion Terminal VTEM，值得大家重點(diǎn)關(guān)注。”

// 數(shù)字化氣動(dòng)控制技術(shù)的領(lǐng)跑者 //

費(fèi)斯托早在1989年就在世界上首創(chuàng)了氣動(dòng)閥島技術(shù)方案，成功實(shí)現(xiàn)了氣動(dòng)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(jí)發(fā)展趨勢(shì)，費(fèi)斯托于2017年又在全球首創(chuàng)了數(shù)字化氣動(dòng)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(jī)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(dòng)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(dòng)系統(tǒng)中執(zhí)行器的動(dòng)作控制（位置、速度、力，等）總是無法媲美電驅(qū)動(dòng)解決方案。但電驅(qū)動(dòng)的硬件成本以及維護(hù)難度讓一些用戶望而卻步。相比傳統(tǒng)經(jīng)典氣動(dòng)控制方案，VTEM方案能夠?qū)崿F(xiàn)更柔性的氣動(dòng)運(yùn)動(dòng)控制，更低的企業(yè)TCO總擁有成本，更智能的氣動(dòng)數(shù)字化方案，創(chuàng)造智能制造的巨大價(jià)值。除機(jī)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(jìn)展，例如輪胎成型機(jī)、自動(dòng)化包裝機(jī)械、玻璃研磨與熱彎設(shè)備等等。章文俊告訴記者，近期費(fèi)斯托的工作重點(diǎn)是將VTEM的流量范圍以及APP功能進(jìn)行進(jìn)一步拓展，以滿足更多行業(yè)客戶更多應(yīng)用場(chǎng)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(yùn)動(dòng)定位APP以滿足客戶多點(diǎn)定位需求）。

圖  源：費(fèi)斯托

// 工業(yè)5G應(yīng)用落地的“最后一米” //

費(fèi)斯托產(chǎn)品線的強(qiáng)大不僅是因?yàn)槿诤狭讼冗M(jìn)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)技術(shù)、工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)等，同時(shí)還因?yàn)轫槕?yīng)了市場(chǎng)變化，與前沿技術(shù)協(xié)同發(fā)展，例如5G通訊。

據(jù)悉，費(fèi)斯托的氣動(dòng)與電氣自動(dòng)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(yuǎn)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(chǎng)景（包括協(xié)同研發(fā)設(shè)計(jì)、遠(yuǎn)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(chǎng)輔助裝配、機(jī)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(chǎng)監(jiān)測(cè)）?！拔覀兊漠a(chǎn)品方案能滿足各種工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議與現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)深度互聯(lián)/互通/互動(dòng)的需要，是讓工業(yè)5G應(yīng)用真正落地的‘最后一米’。”章文俊表示。

// 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?！碧峒肮I(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(shí)現(xiàn)數(shù)字化技術(shù)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的全面落地實(shí)施還面臨以下突出挑戰(zhàn)：

1）大量相對(duì)傳統(tǒng)的技術(shù)/產(chǎn)品/機(jī)器設(shè)備/元器件/組件等物理實(shí)體尚不具備最基本的對(duì)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(jìn)行升級(jí)，各個(gè)網(wǎng)絡(luò)層級(jí)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(yuǎn)遠(yuǎn)無法實(shí)現(xiàn)CPS數(shù)字孿生的構(gòu)想。

2）大量相對(duì)傳統(tǒng)的技術(shù)/產(chǎn)品/機(jī)器設(shè)備/元器件/組件等物理實(shí)體尚不具備基于大量?jī)?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(shí)體浪費(fèi)時(shí)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(jì)的真正數(shù)字化元件/組件/設(shè)備，才有可能實(shí)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(duì)傳統(tǒng)的技術(shù)/產(chǎn)品/機(jī)器設(shè)備/元器件/組件等物理實(shí)體尚不具備統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)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(yùn)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(fèi)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(shí)現(xiàn)在工業(yè)4.0時(shí)代解放人類生產(chǎn)力?！闭挛目】偨Y(jié)道。

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