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什么叫软件定义制造?

2017-06-21数码

说到软件定义制造,要先从工业软件的发展说起...

工业软件的前身其实可以称为军工软件,最早可以溯源到第二次世界大战期间贝尔电话实验室研制出的基于模拟计算机的火炮指挥仪(见下图),主要用来计算火炮的弹道。当然,这时候的软件还不能成为软件,更像是一个机器。

1950年,美国麻省理工学院承接了美国国防部防空系统(SAGE计划,主要为了防范苏联的原子弹攻击)的方案研制,他们研发出了一种全新的人机交互工具——光笔,通过光笔可以对屏幕上的字符串进行控制,其实就是鼠标的前身,到了60年代后,这种光笔交互图形技术开始应用到工程绘图领域,成为了CAD(计算机辅助设计软件)的前身。

1964年,美国通用和IBM开发了DAC-I系统,主要用于汽车前玻璃线性设计,算是第一个真正意义上的工业软件。

70年代开始,CAD技术进入了大多工程和产品设计领域。

20世纪末21世纪,计算机开始广泛应用于生产制造中,通过工业软件、芯片、互联网等数字化手段,迅速推动了工业生产制造过程的机械化、电气化、强速化、精密化和自动化,形成了新型高技术高信息化为代表的现代工业体系。工业软件也成为了现代工业的核心竞争力,让许多国家完成了工业转型升级,站在了全球产业链的顶端。

经过几十年的发展,工业软件逐步走向细分,发展为研发设计类(CAD、CAE、CAPP、CAM)、生产控制类(MES、APS、SCADA)和运营管理类(ERP、SCM、CRM)等,基本覆盖了一家制造型公司从产品研发、生产制造、运营管理等各个环节,已经成为制造型企业的大脑和中枢神经。

工业软件不但彻底改变了传统制造行业的设计、工艺、生产和运维方式,使研发、制造、经营过程更加敏捷精准,也把软件和芯片植入到了产品体内,赋予了产品一个聪明的「大脑」,使得各种智能硬件百花齐放,由此而形成了一种新的工业智能模式——也就是题主所说的 软件定义制造

接下来再谈一下工业软件发展的现状

(1) 巨头众多,百花齐放 ,根据工业软件领域相关分析报告,截止到目前为止,虽然各路巨头还在稳稳占领各个领域的龙头地位,但是国内的工业软件的数量增长迅速,已经突破30万个,国内工业软件的市场规模也近2300亿。

(2) 沟谷纵横,不够开放, 其实在工业软件领域里,用户也希望能有一系列通用的行业标准,能够更方便的进行横向和纵向的系统集成,加快企业数字化建设的进度。但是,在工业软件的江湖里,相同的标准也就意味着技术领地的开放,无论你过往的市场地位多高,你都要开放你的领地,和同行们站在同一个起跑线重新展开竞争。

再接下来聊聊「开放式自动化系统平台」:

其实工业软件也有标准,比如IEC 61131-3标准,是当前应用最为广泛的工业自动化和控制编程标准,另一个标准是IEC 61499标准(IEC61499已经被等同转化为国家标准GB/T19769),IEC 61499标准解决了不同厂商设备间的可移植性、可配置性和互操作性问题,同时也解决了软件和硬件独立性的问题。这个标准如果能够通过一个开放式的平台进行落地,将会大大的促进行业标准化的发展。

IT界已经意识到开放式平台的诸多益处,现在工业界也意识到了,这里需要提到施耐德电气,施耐德电气是最早呼吁业界广泛采用开放自动化标准以实现「开放自动化」的厂商,并率先推出基于IEC61499标准的EcoStruxure开放自动化平台(EcoStruxure™ Automation Expert)。

EcoStruxure 开放自动化平台是以IEC61499为核心的全新工业自动化系统,同时也支持传统的自动化平台,如Modicon™ PLC、Altivar™变频器和PC。此外,它还包括一款虚拟化软件控制器,运行在安装了Docker®的Linux容器中,来支持跨边缘计算架构的分布式信息和控制系统。总结来讲它具备以下优势:

  • 使自动化应用程序能够使用以资产为中心、可移植、经验证的软件组件来构建,而无需依赖底层硬件基础设施;
  • 用户可将应用程序分发到所选的任何支持IEC 61499的系统(高度分布式、集中式或两者兼具),无需额外的编程工作;
  • 支持已获验证的软件最佳实践,从而简化与IT系统互操作的自动化应用程序的创建过程。
  • 施耐德电气全球高级副总裁,下一代自动化负责人Fabrice Jadot表示:EcoStruxure开放自动化平台是实现开放自动化的第一步。要充分发挥下一代产业的潜力,就必须采用全新的思维模式。遵循通用型、开放式标准对于确保多厂商互操作性以及在从制造、生产到最终客户的整个供应链中实现无缝衔接至关重要。

    对普通人来讲,得益于开放的标准和生态的形成,互联网重新定义了我们的生活,随着工业物联网、工业互联网等的快速发展,遵循通用性、开放式标准的开放自动化平台,将会在工业领域发挥更大的价值, 开启「软件定义制造」的崭新时代。