在當今時代，隨著創新技術的廣泛應用，工業4.0和工業物聯網在制造業的顯著優勢已經得到了廣泛的認可和驗證。然而，隨著信息技術的迅猛發展，算力、存儲和通信能力的大幅提升，那些無法與IT技術同步升級的專用自動化系統開始逐漸顯露出局限性。怎樣解決封閉的系統帶來的種種不便？如何讓企業的軟硬件進行解耦，實現IT與OT的深度融合？如何助力企業更快速更容易地擁抱新技術？這些問題都有一個共同的答案：開放自動化。

近日，《你好，未來工業》節目第二期“開放——將如何顛覆工業自動化的未來”，特邀機械工業信息研究院先進制造發展研究所所長陳琛、施耐德電氣工業自動化業務總監楊航及北京京科倫冷凍設備有限公司電氣自動化負責人郝立煊，共同探討開放自動化技術將如何賦能未來工業。

“開放自動化”是必選項

信息技術的飛速發展為我們的生活和工作帶來極大的便利，也加速推動了工業自動化的進程，顯著提高了生產效率。但隨著時間推移，那些曾經為工業生產帶來高效率的專有自動化系統和單一廠商軟硬件深度捆綁的傳統模式，開始逐漸顯露出其“封閉”所帶來的弊端。

京科倫成立于2003年，是一家冷凍設備制造商，曾獲得過多項授權專利，并在國內首創了大型滿液式并聯制冷系統、速凍隧道專用雙級配搭螺桿并聯制冷系統、智能立體庫等實用產品。京科倫自成立之初就一直走在大型立體冷庫的創新前沿，如今也希望在立體冷庫的高效化、智能化上尋求進一步升級。

“過去傳統的自動化控制程序都掌握在編程的核心工程師手中，但是隨著公司核心人員流動，很多用于工藝控制的核心程序也會隨之流失。”郝立煊談到，“除此之外，傳統自動化軟硬件捆綁的問題也給我們帶來了不少困擾。例如我們之前一直使用的PLC退市后，公司不得不同時替換硬件和軟件，花費大量時間和精力。”

正如郝立煊所言，過去的這種模式往往導致企業在選擇自動化系統后，不得不繼續依賴同一供應商的硬件和軟件產品，這種綁定限制了企業的技術升級或系統擴展，從而阻礙了企業對更先進或成本效益更高的技術選項的探索，也使得企業難以根據特定業務需求快速調整或優化自動化系統，直接影響對市場變化的響應速度。此外，隨著技術的快速發展，企業需要不斷采用新技術以保持競爭力。然而，軟硬件捆綁的模式限制了企業充分利用新興技術的能力，因為它們往往需要等待供應商提供集成解決方案，這無疑會延緩創新的步伐。

此刻，開放自動化的推出正當其時。

“開放自動化是工業自動化領域的一項顛覆性創新，它打破了傳統專有自動化系統的封閉性，推動了IT與OT的深度融合。這一變革的核心在于實現軟硬件解耦，提高系統的敏捷性、靈活性和可擴展性。”楊航表示。這種變革不僅促進了數據的自由流動和跨系統、跨平臺的分析，提高了數據集成和分析能力，還推動了不同系統和設備之間的互聯互通，打破了傳統專有系統的隔閡，促進了標準化通信協議的使用，增強系統的互操作性。

在軟件層面，開放自動化強調軟件的獨立性和可移植性，使得基于IEC 61499標準的軟件組件能夠跨不同硬件平臺運行，提升了軟件的重用性和靈活性。此外，開放自動化還改變了傳統的控制系統架構，允許控制系統作為一個高度標準化和模塊化的系統進行設計和部署，從而提高控制系統的動態調整和快速迭代能力。更值得一提的是，企業能夠更有效地利用前沿技術，如5G、人工智能（AI）、數字孿生等，從而優化數據傳輸、系統協同和運營效率，通過開放自動化與前沿技術的融合應用，推動工業自動化向更高層次發展。陳琛談到，自動化領域的開放自動化趨勢預示著從封閉向便捷的跨系統協作轉變，這不僅簡化了系統間的轉換和集成，而且預示著一場創新的革命。這種變革將打破少數企業對創新的壟斷，使得更多企業能夠參與到自動化技術的發展中，推動整個行業的快速發展和創新。

是創新者也是賦能者

開放自動化預示著自動化領域從集中式封閉系統向分散多元化生態系統的轉型，這一變革與計算機行業在20世紀60至70年代的模塊化革命相似，預示著企業治理的技術領域將分化為眾多專注于特定模塊的小型化企業。陳琛認為，在這一過程中，關鍵在于有遠見的企業需要擔任“架構師”角色，推動架構創新，形成新的架構和規則。同時，企業則需具備自我顛覆的勇氣，主動適應變革，而不是被動等待外部力量的顛覆，以確保在開放自動化的新時代中取得成功。

施耐德電氣始終致力于構建開放自動化世界的基石，并于2020年推出了基于IEC 61499標準的EcoStruxureTM開放自動化平臺，這一軟件定義的全新工業自動化系統通過軟硬件解耦實現了IT與OT的深度融合，推動了工業自動化領域的“即插即生產”，有效解決了廠商間應用軟件的可移植性、可配置性和互操作性問題。該平臺為過程、混合與離散工業提供了統一、可擴展的自動化環境，旨在降低用戶的總擁有成本，簡化工藝流程和操作，提高工業運營的效率和韌性。

EcoStruxure開放自動化平臺的應用極大地提升了京科倫在建設智慧冷鏈物流園時的開發效率，節約了大量時間。通過將自動化程序模塊化和標準化，平臺顯著增強了可復用性和可互操作性，與傳統的IEC61131-3方式相比，IT接口方面的開發時間減少了80%。在撫松項目的實施中，面對四個冷庫、每個庫約20000個點的大規模需求，施耐德電氣的EcoStruxure開放自動化平臺采用面向對象的編程方式，通過層層封裝，將復雜的控制程序拆分為標準化的小模塊，再根據每個庫的工藝需求，高效地搭建出不同的應用程序，極大提高了開發效率。

要找到新時代企業轉型的優路徑，離不開技術合作、產業協作和系統協作。產業鏈的數字化轉型需要一個開放的生態系統，而開放生態的發展壯大需要更多企業的參與。作為首批加入開放自動化組織UAO的行業先驅之一，施耐德電氣積極推進攜手更多的自動化廠商、終用戶、系統集成商、研究機構，一同推進標準、開放、通用的理念，促使行業發生可持續且持久的積極改變。楊航談到，施耐德電氣始終愿意與生態伙伴共同攜手，提供陪伴式的服務與聯合創新，構建數字時代更加“開放”的新質生產力。