無論是德國“工業4.0”，還是“中國制造2015”，智能制造都是這些國家發展戰略規劃中的重要目標。中國制造業經過三十多年的發展，在各種因素的作用下進入到一個轉型升級的關鍵期，下一階段的主要任務是促進工業化與信息化之間的深度融合。

    近日，國家工信部發布的《2017年工業通信業標準化工作要點》中明確提出，工業基礎領域要重點針對高檔數控機床等高端制造業配套開發，大力鼓勵和引導生產企業聯合用戶和整機企業等共同開展核心基礎零部件（元器件）、先進基礎工藝和產業技術基礎標準的制定，加快奠定裝備制造業轉型升級的技術基礎平臺。

    無論是德國“工業4.0”，還是“中國制造2015”，智能制造都是這些國家發展戰略規劃中的重要目標。中國制造業經過三十多年的發展，在各種因素的作用下進入到一個轉型升級的關鍵期，下一階段的主要任務是促進工業化與信息化之間的深度融合，開發利用數字化、網絡化、智能化技術在一些重點領域內取得突破，進而推動移動互聯網、云計算、大數據、物聯網等新興技術與現代制造業相結合，提升中國制造業在國際分工中的地位。

    沿著這一發展線路圖，中國智能制造的宏偉藍圖已逐漸清晰，對于包括傳控、伺服、運控等在內的自動化行業來說，IT與OT的融合同樣是一個總體趨勢，即通過信息協同來實現生產制造的最大優化、提高生產效率，促進高檔數控機床、工業機器人等裝備制造產業朝著智能化、精致化、綠色化方向邁進。

數字化、網絡化、智能化

    工業化與信息化“兩化”融合的目的是要構筑工業互聯網，這是一項“打基礎”的重點工程，其表現在于基于以太網的互聯，實現對OPCUA、MQTT這些MES/ERP、大數據/云平臺的互聯與集成能力。這一建設過程并非一蹴而就，面對當前中國制造業水平參差不齊的現狀，必須分階段來實施規劃，即從數字化，到網絡化，再到智能化，這也是制造業發展的一個良好機遇，它為產業升級提供了堅實的技術儲備。

    數字化是推動新工業革命的基石，要實現更高水平的機械制造、控制裝置制造以及機柜制造，都離不開高質量的數據，數據已成為制造業新的原材料，能否高效地利用數據設計整個生產過程，即從虛擬的產品研發，到成本計算和采購，直至生產流程，很大程度上都取決于數據的質量?？梢哉f，數字化為下一步工業4.0和智能制造階段探索新的數據驅動服務和新的商業模式奠定了堅實的基礎。

    工業自動化控制系統正逐漸走向開放、互聯，并在所有層次上橫向與垂直集成，為此，一個明顯的趨勢是：工業自動化控制網絡正與IT網絡相融合，以及為了實現遠程維護等功能，系統開始與Internet互聯網連接，越來越多地采用開放、標準及基于TCP/IP標準協議的網絡系統。一個嶄新的工業互聯網時代已經來臨，它突破了原先自動化行業的局限，借助云計算、網絡通訊、無線和蜂窩等先進技術，實現了對制造業技術的再升級，并朝著智能制造的方向前進。

    工業物聯網的建立，令人機交互、大集成、遠程訪問等應用開發日益受到關注，市場對智能化部署的要求也會越來越高，系統整體的智能化處理能力是關鍵。因為對于用戶來說，一套高效的解決方案，其價值在于使用的便利性、系統穩定性、高生產效率、市場滿意度等方面。以大數據、物聯網等新一代信息技術作為基礎手段的智能制造，將對傳統制造業結構和企業個體產生深遠的影響。在智能制造和大數據分析的幫助下，企業可以延伸自己的競爭力，從原來單純提供產品，過渡到提供產品服務，且通過反饋數據來優化生產與制造，使得傳統制造業擴展到更廣大的云平臺，以獲得更多的利潤空間，同時更好地把握市場資源。

軟件開發成為關鍵

    在過去，談到制造業投入往往指的是硬件設備或產線；但如今，在數字化與智能化的大趨勢下，軟件開發成為構建未來智能制造的重要拼圖，也越來越受到產業人士的關注。原因在于，面對當前個性化生產需求日益升高的市場環境下，要求設備要有一個足夠開放的系統平臺，能夠將使用者的各種創新設計和專業工藝結合到生產中去，令制造過程更加智能化，生產工藝具備更強的適應性，產品性能更具差異化。

    以貝加萊基于自有AutomationStudio平臺所開發的mapp模塊化開發平臺軟件為例，為了適應智能制造發展趨勢下的市場需求，更為迅速地響應個性化生產，提供在生產運營管理方面更為全局的優化，確保在個性化定制時代為用戶提供產品品質、制造成本以及交付能力的保障，mapp平臺軟件為用戶在控制系統部份提供了一個高度集成且具有極強的開放性的平臺，其中包含了控制的邏輯、運動、機器人與復雜行業算法，并對IT功能、管理功能進行最高效的匹配與整合。

貝加萊開發的mapp模塊化開發平臺軟件

    mapp是貝加萊為智能機器高效開發所設計的軟件應用系統，其基于軟件復用（SoftwareReuse）與組件技術（ComponentsTechnology），采用標準的PLCopen進行應用的封裝，通過提高已有的行業軟件封裝，對軟件進行高效的開發支持。mapp有效地將機器的開發分為了基礎的機電一體化對象（軸、軸組、CNC、機器人）、以及行業功能、Web功能、基礎的管理功能（文件管理、配方、用戶、報警趨勢等），這樣，具有共性的部分都會被封裝為不同的mapp功能單元，而通過mappLINK對軟件進行組態配置，即可快速構成及其應用。

    另外，區別于眾多從電氣化跨入自動化的廠商，德國倍福大膽實踐將控制由硬件轉向軟件，即用不同的軟件平臺取代不同的復雜硬件，這一思維打破了傳統工業化理念，開創了將PC應用到工業自動化領域的新思路。該公司中國區執行董事、總經理梁力強表示，PC控制器，連同陸續推出的EtherCAT實時以太網通訊技術和TwinCAT軟件構成了倍福PC控制理念的“三原色”，而IT思維與工業應用創新則是倍福重要的成長基因。

    針對物聯網和工業4.0的TwinCATIoT解決方案包含標準化的云通訊協議，使所有現場層的控制器均可以輕松、安全、快速地與云服務器相連。倍福工業4.0軟件解決方案的核心是TwinCATAnalytics，該軟件具有全新的算法并自帶數據庫，可周期性地同步存儲過程數據，以便進行在線和離線狀態分析、預測性維護、模式檢測和機器優化，所設計的數據格式還可方便地通過微軟或亞馬遜提供的分析服務功能進行訪問處理。

挑戰與標準缺失

    智能制造將物聯網技術和應用工具引入到生產工廠，在設備上配備傳感器、執行器及其它一些智能化組件，令無縫鏈接的數據流可以為工廠管理者提供生產過程中的大量信息，以確保工廠運營的順暢。增加這些新的附件和傳感器所帶來的一種變化是實現更高程度的自動化，同時這些智能化的生產設備還具備提前預測的功能，做到防止事故的發生，例如產線突然減速或其它復雜的技術問題。

    然而，在智能制造大規模應用之前仍存在著許多挑戰。首先是IT問題，通常企業原有的IT系統需要融合到初步建立起來的工廠生產管理網絡中。其次，為工業設備裝備傳感器牽涉到很多方面，需要對大量現有系統進行調整或修改，如物流、采購和訂單等工作流程，設備和軟件的更新時間較長，另外也要求專門培訓管理人員。

    智能制造意味著最先進的系統，下一步則將是把所有機器、生產組件、制造環境以及IT系統連接在一起，它們之間相互依賴，目的是令到制造可以把生產工藝與生產技術數據整合于一體，這就要求所有組成部分的標準化程度更高，機器與組件之間彼此都有較高的辨識能力，這種IT系統的連接性能要遠遠超出目前所用到的生產制造系統。

    安全和確保程序Bug不會影響到制造過程是另一項要面臨的挑戰，制造設備上的傳感器把數據傳送給路由器時有很大的安全隱患。例如，在某些情況下，安全措施不到位可能會導致員工選擇較易被破解的密碼，使得陌生人很容易就能進入到核心系統之中。

    還有一個重要問題是，智能制造仍然缺乏標準化協議。由于智能制造涉及到傳統工廠設備、傳感器和路由器等等，因此要想在不同技術領域間建立統一的使用標準是極其困難的，甚至會有很多意想不到的問題發生。

    智能制造對工廠生產管理所帶來的深刻變化要遠大于僅僅簡單地采用一些傳感器，長遠來看，可以預見的一個趨勢是，制造工廠將置身于云端計算機，客戶只是采購虛擬庫存，生產設備采用更多標準化部件來生產各種定制化產品。從本質上講，未來的生產模式將是各個獨立的企業租賃集中化的制造設備來完成生產制造的全過程。

   智能制造意味著生產和物流的數據化、自動化和實現的技術方式，隨著越來越多的工廠完成傳感器應用的革新，這些制造商們將會找到一種把智能制造納入他們其它業務應用的最佳方式，更大規模的工業革命即將拉開帷幕！

信息化與工業自動化融合之路

    “兩化”融合是指電子信息技術廣泛應用到工業生產的各個環節，信息化成為工業企業經營管理的常規手段。信息化進程和工業化進程不再相互獨立進行，不再是單方的帶動和促進關系，而是兩者在技術、產品、管理等各個層面相互交融，彼此不可分割，并催生工業電子、工業軟件、工業信息服務業等新產業。兩化融合是工業化和信息化發展到一定階段的必然產物。

融合發生在哪些環節？

    信息化與工業化主要在技術、產品、業務、產業四個方面進行融合。也就是說，兩化融合包括技術融合、產品融合、業務融合、產業衍生四個方面。

    技術融合是指工業技術與信息技術的融合，產生新的技術，推動技術創新。例如，汽車制造技術和電子技術融合產生的汽車電子技術，工業和計算機控制技術融合產生的工業控制技術。

    產品融合是指電子信息技術或產品滲透到產品中，增加產品的技術含量。例如，普通機床加上數控系統之后就變成了數控機床，傳統家電采用了智能化技術之后就變成了智能家電，普通飛機模型增加控制芯片之后就成了遙控飛機。信息技術含量的提高使產品的附加值大大提高。

    業務融合是指信息技術應用到企業研發設計、生產制造、經營管理、市場營銷等各個環節，推動企業業務創新和管理升級。例如，計算機管理方式改變了傳統手工臺賬，極大地提高了管理效率；信息技術應用提高了生產自動化、智能化程度，生產效率大大提高；網絡營銷成為一種新的市場營銷方式，受眾大量增加，營銷成本大大降低。

    產業衍生是指兩化融合可以催生出的新產業，形成一些新興業態，如工業電子、工業軟件、工業信息服務業。工業電子包括機械電子、汽車電子、船舶電子、航空電子等；工業軟件包括工業設計軟件、工業控制軟件等；工業信息服務業包括工業企業B2B電子商務、工業原材料或產成品大宗交易、工業企業信息化咨詢等。