随着信息通信技术在工业领域的逐步深入，当前5G用于工厂数据采集，AGV连接已经不是新鲜事。比如，施耐德电气中国区的12家工厂和1个物流中心就已经实现了5G进场。
近日，IIANEWS记者走进刚刚荣获“端到端灯塔工厂”称号的施耐德电气上海工厂看到了5G的更大想象力：在物料配送区，AI+5G+监控设备对现场成品状态进行实时监控，准确识别入库需求，自动触发并统一调度10余辆AGV完成作业;行业首例5G抱箱式机器人，通过高弹性的多任务执行，高柔性的动态路线，让物料智能管控更精准、高效、安全、稳定;在质检区，“5G+集中化PLC”自动模拟检测线将PLC放到IT机房统一部署，通过5G网络同时控制多台设备，让PLC突破物理束缚，释放更大潜能……
这些场景背后不仅是5G从工厂“外围辅助环节”向“生产控制核心”的跨跃，更准确来说是包括5G在内的工业蜂窝网、算力平台与控制系统的融合，让开放自动化愿景照进现场，让工厂加速焕新。
28岁工厂为何看中开放自动化?
施耐德电气上海工厂为何要部署工业蜂窝网和开放自动化平台?施耐德电气全球供应链中国区低压产品事业部副总裁应鹏表示，这主要源自对自动化设备改造和对产线柔性化升级的两大需求。
至今已有28年历史的上海工厂，随着自动化程度的逐步提高，许多设备处于逐步演变的过程中，一些老设备自然需要进行升级改造。由于传统工控长期存在硬件PLC和工站的强绑定，IT和OT之间相对割裂等问题，升级过程中会面临很大的时间和成本考验。工业蜂窝网和开放自动化平台可以赋能自动化设备改造和柔性产线构建，实现成本收益与效率双提升。
例如，通过工业蜂窝网+虚拟PLC的方式对高速全自动铆银机设备进行改造的过程中，施耐德电气EcoStruxure开放自动化平台通过工业蜂窝网与I/O交互，将原有的硬接线通过无线方式代替，提高了产线的柔性，EAE SoftdPAC则实现了软硬件解耦，提高了软件的可重用性。据应鹏介绍，该系统已于2024年3月正式进入商用环境下运行，成功验证了工业蜂窝网+EAE可以在高速设备(CT<5s)上使用，改造前后设备产品质量保持一致，预计10台自动铆银机可降低改造成本高达75万元。
上海工厂对一条接触器全自动柔性装配线的改造，则通过工业蜂窝网与开放自动化平台相结合的方案引入AI视觉技术，进一步优化产品质量检测。方案将模型训练算法以及推理算法分别部署在AI引擎和边缘推理服务中，不但将传统方案中价格高昂的工业相机替换成普通的相机，大幅降低成本，而且依托自身的视觉算法，缩短调试设备周期，提升效率。
据悉，未来施耐德电气中国区的30家工厂和物流中心将全部升级到工业蜂窝网，助力开放自动化愿景进一步落地。
开放是工业自动化的长期目标
传统工控长期面临“四座大山”，即工业通信生态壁垒、软硬件强绑定、传统工业网络形态复杂以及缺乏灵活的工业算力。在国家新型工业化政策的指引下，构建开放化的自动化系统正成为工业领域的共识。开放自动化既是新型工业化的内在要求，也是驱动产业高质量发展的动力，促进IT与OT的深度融合。
对于施耐德电气来说，开放(OPEN)是面向工业自动化领域的长期目标。
施耐德电气工业自动化中国区开放自动化业务发展总监申红锋对OPEN进行了进一步拆解，他指出：“O是Offer，意味着要始终为客户提供一流的硬件、软件和服务;P是Partner，代表合作伙伴和生态建设;E是Energy，我们正在用自身擅长的能源管理软件和数字化技术助力各行各业提高工业和能源的效率，实现绿色智能制造目标;N是指Next generation，寓意我们将坚定不移地向着下一代工业自动化，即软件定义的、开放的自动化未来持续迈进。”
2020年施耐德电气推出的EcoStruxure开放自动化平台(EAE)平台，在业界打出开放(OPEN)的第一枪。四年来，开放自动化从概念逐步深入实践，越来越多的主流厂商从观望转向积极参与，技术与场景的融合成果也不断涌现。施耐德电气EcoStruxure开放自动化平台至今已经更新至V24.0版。目前，该平台已经在交通基础设施、水与污水处理、地下管廊、隧道、物流、厂务系统、离散工业生产线、数据中心等多个行业得到了广泛应用，未来更多的工业企业也将纳入这股“开放”的浪潮。
“双擎”加速开放自动化落地
网络和算力平台的迭代，让开放自动化的愿景得以更好地实现。
一方面，虽然5G进入南向(即向下层设备或系统的通信)的能力已经得到验证，但由于工业现场应用复杂，对网络的指标要求不同，一些设备并不需要5G的高速率、大带宽特性。从5G专网向工业蜂窝网，即融合了5G、4G(含Cat.1、Cat.4等)和NB-IoT等多种网络制式的迭代，既能满足不同智能制造场景对网络能力的差异化要求，还兼具易用、安全、合规、低功耗等特点。
另一方面，传统实体PLC是工控系统从封闭走向开放过程中的关键“堵点”。从每个工站配备一台PLC到借助5G实现PLC集中化，从实体PLC到进一步延伸至控制虚拟化及平台生态化，采用超融合架构的工业边缘算力平台成为承接传统实体PLC功能的切实选择。北京华胜锐盈科技有限公司总经理/创始合伙人王宇男认为：“工业边缘或现场侧的计算需求各不相同，但高可用性、低时延、安全性和可扩展性是共同的需求，这就要求算力平台供应商推出适配的系统或平台来满足行业客户的应用需求。”
如今，整个行业成千上万家工厂对于新的转变已经摩拳擦掌。施耐德电气也正在与联通等生态伙伴共同合作，致力于把5G与工业蜂窝网+开放自动化打造成一个服务于多企业的新型工控平台，为通往开放自动化的未来做好准备。
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