伴隨工業(yè)4.0與AI雙重浪潮席卷全球產(chǎn)業(yè),中國制造業(yè)正站在智能化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵十字路口。畢馬威2025年最新調(diào)研顯示,93%的制造企業(yè)認(rèn)可人工智能等數(shù)字技術(shù)對構(gòu)建競爭優(yōu)勢的核心價(jià)值,其中74%已引入機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù),96%的應(yīng)用企業(yè)實(shí)現(xiàn)了運(yùn)營效率提升。
然而光鮮數(shù)據(jù)背后,行業(yè)轉(zhuǎn)型仍深陷多重困境。由于多數(shù)企業(yè)受困于數(shù)據(jù)孤島、格式混亂等數(shù)據(jù)難題,同時各種工業(yè)通信協(xié)議國際標(biāo)準(zhǔn)的存在,導(dǎo)致設(shè)備互聯(lián)互通受阻,傳統(tǒng)PLC與硬件的強(qiáng)綁定更是讓產(chǎn)線柔性升級舉步維艱。在此背景下,我國工信部相繼出臺《智能工廠梯度培育行動實(shí)施方案》與“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”512工程升級版政策,明確將開放自動化技術(shù)研發(fā)列為重點(diǎn)任務(wù),為行業(yè)解困指明方向。
這一痛點(diǎn),也促使產(chǎn)業(yè)自身尋求破局之道。在日前舉行的2025年中國國際工業(yè)博覽會(工博會)上,在工業(yè)自動化領(lǐng)域深耕多年的施耐德電氣,聯(lián)合在5G專網(wǎng)領(lǐng)域具備深厚積累的中國聯(lián)通,以及專注工業(yè)數(shù)據(jù)處理與系統(tǒng)集成的北京華勝銳盈科技有限公司、瀾兔數(shù)界(上海)科技有限公司,共同編寫了《開放自動化賦能工廠智能化解決方案》報(bào)告(以下簡稱“報(bào)告”),試圖為當(dāng)前的產(chǎn)業(yè)突圍提供良策。
大會現(xiàn)場,參與編寫報(bào)告的多位企業(yè)相關(guān)負(fù)責(zé)人也接受了《中國經(jīng)營報(bào)》記者的專訪,從政策、技術(shù)、生態(tài)、實(shí)踐等多維度,深入解讀了開放自動化如何破解行業(yè)痛點(diǎn),推動我國制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
5G:從被懷疑到重塑工業(yè)控制體系
開放自動化平臺的落地,首先離不開穩(wěn)定、高帶寬的確定性網(wǎng)絡(luò)支撐?!白畛?,工業(yè)領(lǐng)域?qū)?G技術(shù)普遍持懷疑態(tài)度,認(rèn)為它只是消費(fèi)級網(wǎng)絡(luò)的延伸,無法滿足工業(yè)場景的嚴(yán)苛要求?!敝袊?lián)通大數(shù)據(jù)首席科學(xué)家范濟(jì)安坦言,在網(wǎng)絡(luò)化階段,中國聯(lián)通首先面臨的挑戰(zhàn)是傳統(tǒng)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)是垂直化連接,缺乏互聯(lián)互通,難以實(shí)現(xiàn)全面的數(shù)據(jù)采集。為此,中國聯(lián)通打造了5G全連接工廠的概念和三種類型的5G專網(wǎng)(包括虛擬專網(wǎng)、部分下沉專網(wǎng)和獨(dú)立專網(wǎng))來連接工廠現(xiàn)場級的各類設(shè)備。
然而,在推廣過程中,最大的挑戰(zhàn)隨之浮現(xiàn):工業(yè)領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議是非標(biāo)的,不同廠家有各自的工業(yè)協(xié)議。中國聯(lián)通通過打造軟網(wǎng)關(guān)、硬網(wǎng)關(guān)的形式,實(shí)現(xiàn)了對不同工業(yè)協(xié)議的解析,并將采集上來的非標(biāo)數(shù)據(jù)按照工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(如OPC-UA標(biāo)準(zhǔn))進(jìn)行建模,從而上升到工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺層的賦能。
這種演進(jìn)使得中國聯(lián)通能夠與生態(tài)伙伴進(jìn)入上層應(yīng)用,其中一個重要方向就是工業(yè)控制領(lǐng)域。范濟(jì)安特別指出,施耐德電氣是第一個向中國聯(lián)通開放場景的企業(yè),力推基于IEC 61499的開放自動化,這使5G除了連接、數(shù)據(jù)采集之外,發(fā)揮出了“第三種應(yīng)用價(jià)值”——與工業(yè)控制的深度結(jié)合。
此次合作帶來的技術(shù)突破極具行業(yè)意義。范濟(jì)安強(qiáng)調(diào):“我們將5G網(wǎng)絡(luò)從傳統(tǒng)三層IP網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),升級為兼具二層物理特性的工業(yè)級網(wǎng)絡(luò),聯(lián)合設(shè)備廠商將網(wǎng)絡(luò)時延壓縮至4毫秒以內(nèi),穩(wěn)定性達(dá)到99.999%。這一突破讓5G從單純的‘連接工具’,升級為工業(yè)控制的‘核心中樞’,為開放自動化落地奠定了關(guān)鍵基礎(chǔ)?!?
施耐德電氣的實(shí)踐案例印證了技術(shù)融合的價(jià)值。以上海普陀燈塔工廠為例,其基于施耐德電氣EAE開放自動化平臺與5G技術(shù)的深度融合,實(shí)現(xiàn)了設(shè)備復(fù)用率提升85%、生產(chǎn)速度提高65%的顯著成效;北京物流中心通過虛擬PLC替代上百臺傳統(tǒng)控制設(shè)備,部署時間縮短20%。
“虛擬化擴(kuò)展、模塊化編程、IT與OT深度融合,這三大優(yōu)勢徹底重構(gòu)了產(chǎn)線部署邏輯,讓工廠智能化升級更高效、更靈活。”施耐德電氣高級副總裁、全球供應(yīng)鏈中國區(qū)負(fù)責(zé)人張開鵬補(bǔ)充道。
攻克核心痛點(diǎn):落子開放自動化平臺
基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)通信的痛點(diǎn)解決后,工業(yè)產(chǎn)線本身的挑戰(zhàn)呈現(xiàn)在各方面前。報(bào)告指出,在數(shù)據(jù)層面,工業(yè)通信協(xié)議的碎片化嚴(yán)重影響了設(shè)備的互聯(lián)互通性,同時,業(yè)務(wù)流程對應(yīng)的系統(tǒng)碎片化也限制了跨層級數(shù)據(jù)傳遞的效率;而在算力層面,傳統(tǒng)PLC/DCS的分層分域部署模式導(dǎo)致算力資源孤立,難以滿足工業(yè)視覺檢測及其他場景的毫秒級響應(yīng)需求。
對此,施耐德電氣將破局思路重點(diǎn)放在了開放自動化平臺(EAE)的研發(fā)。通過構(gòu)建統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、廣泛兼容且可延展的架構(gòu),開放自動化平臺不僅能實(shí)現(xiàn)IT與OT的深度融合,為智能工廠的核心環(huán)節(jié)構(gòu)建出系統(tǒng)性的解決方案,還能夠有針對性地解決生產(chǎn)作業(yè)、設(shè)備管理、質(zhì)量管控、倉儲物流及能碳管理等各個層面的挑戰(zhàn),成為有效破解傳統(tǒng)制造模式效率瓶頸與協(xié)同難題的“金鑰匙”。
張開鵬闡述,開放自動化平臺對于企業(yè)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值是顯而易見的。在控制系統(tǒng)層面,EAE平臺是基于軟件定義的集中化平臺,不依賴于傳統(tǒng)的PLC硬件,而是實(shí)現(xiàn)了軟硬件解耦。張開鵬指出,這種“虛擬化擴(kuò)展”帶來的優(yōu)勢在于,當(dāng)企業(yè)需要部署或增加新的產(chǎn)線時,“不需要購買硬件PLC來花時間部署或編程”,而是在整個系統(tǒng)里“虛擬出一個新的控制器”即可。
在其看來,這種虛擬化能力也從根本上優(yōu)化了企業(yè)的資本開支(CapEx)。通過軟件訂閱和現(xiàn)有高性能硬件的復(fù)用,企業(yè)能夠以更具彈性的IT投資模式實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線的柔性擴(kuò)展,顯著降低了新增功能或產(chǎn)線升級的邊際投入。同時,得益于模塊化編程,工程師可以采用簡單的“拖拉拽”方式完成標(biāo)準(zhǔn)化模塊的構(gòu)建,使得整個系統(tǒng)部署過程“非常非??臁?。部署時間縮短帶來的不僅是工程效率的提升,更是企業(yè)實(shí)現(xiàn)敏捷制造和快速響應(yīng)市場變化的關(guān)鍵。
生態(tài)協(xié)同:推動產(chǎn)業(yè)規(guī)模化復(fù)制
“隨著制造業(yè)智能化需求升級,客戶的訴求已從單一IT系統(tǒng)集成,轉(zhuǎn)變?yōu)榭绮块T、跨角色的綜合解決方案需求。但新技術(shù)的封閉性、行業(yè)Know-how(專業(yè)知識)的轉(zhuǎn)化難題,一直制約著開放自動化的規(guī)?;涞??!睘懲脭?shù)界(上海)科技有限公司創(chuàng)始人劉嘯天在談及行業(yè)痛點(diǎn)時表示,在開放生態(tài)中,工業(yè)軟件服務(wù)商扮演著至關(guān)重要的角色。
為破解這一難題,瀾兔數(shù)界將自身定位為“技術(shù)聯(lián)合器與價(jià)值轉(zhuǎn)化器”,通過自主研發(fā)的IDFE工業(yè)數(shù)據(jù)虛擬化軟件,構(gòu)建了通用化的工業(yè)模型庫?!拔覀兊哪P蛶觳捎谩?0%跨行業(yè)通用模塊+30%行業(yè)定制模塊’的架構(gòu),用戶無須具備深厚的技術(shù)背景,就能像‘搭積木’一樣拼裝出符合自身需求的應(yīng)用方案?!眲[天介紹,這種模式與施耐德電氣EAE開放自動化平臺形成互補(bǔ),已有合作客戶借助該方案實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)線二期的快速擴(kuò)展,驗(yàn)證了生態(tài)協(xié)同的價(jià)值。
同時,參與方之一的北京華勝銳盈科技有限公司則聚焦制造業(yè)數(shù)據(jù)與算力難題?!爸圃鞓I(yè)在智能化轉(zhuǎn)型中面臨三大核心痛點(diǎn):IT與OT數(shù)據(jù)孤島嚴(yán)重、業(yè)務(wù)連續(xù)性要求極高、成本敏感度強(qiáng)?!痹摴究偨?jīng)理王宇男表示,華勝銳盈的解決方案通過“云邊端”一體化架構(gòu),實(shí)現(xiàn)了算力的精準(zhǔn)分配?!霸诙藗?cè)完成數(shù)據(jù)采集,邊側(cè)進(jìn)行實(shí)時分析處理,云端實(shí)現(xiàn)全局?jǐn)?shù)據(jù)匯總與優(yōu)化,這種架構(gòu)既保證了工業(yè)場景所需的低時延,又大幅降低了企業(yè)的算力成本,與施耐德電氣EAE平臺形成了完整的技術(shù)閉環(huán)?!?
此外,施耐德電氣的“創(chuàng)贏計(jì)劃”則成為生態(tài)協(xié)同的重要樞紐。“我們每年發(fā)布創(chuàng)新榜單,聯(lián)合軟件開發(fā)商、算法公司、硬件廠商開展技術(shù)共創(chuàng),像PMA預(yù)測性維護(hù)等成熟解決方案,都是通過這一模式迭代優(yōu)化而來。”據(jù)施耐德電氣高級副總裁、戰(zhàn)略與業(yè)務(wù)發(fā)展中國區(qū)負(fù)責(zé)人熊宜介紹,施耐德電氣還參與發(fā)起了開放自動化組織(UAO),目前該組織已匯聚500多個全球會員,形成了覆蓋標(biāo)準(zhǔn)制定、技術(shù)研發(fā)、應(yīng)用落地的完整生態(tài)網(wǎng)絡(luò),為開放自動化的規(guī)?;瘡?fù)制提供了有力支撐。
政策指航:中國制造業(yè)明確轉(zhuǎn)型方向
隨著中國制造業(yè)智能化轉(zhuǎn)型深入,政策的密集支持和內(nèi)生驅(qū)動力的爆發(fā),也為開放自動化快速發(fā)展提供了一大助力。熊宜指出,國家宏觀政策的支持,特別是去年年底發(fā)布的新指導(dǎo)性文件與今年年中到下半年針對工業(yè)升級改造、先進(jìn)制造及高端制造領(lǐng)域和供應(yīng)鏈政策,為企業(yè)提供了有力的支持。
記者注意到,截至目前,工信部發(fā)布了《智能工廠梯度培育行動實(shí)施方案》及“5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”等一系列政策,將開放自動化技術(shù)研發(fā)、虛擬化控制器產(chǎn)業(yè)化列為重點(diǎn)任務(wù),為技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)落地搭建了政策橋梁,進(jìn)一步鞏固了開放自動化在制造業(yè)轉(zhuǎn)型中的核心地位。
除了政策導(dǎo)向,企業(yè)內(nèi)部的發(fā)展動力同樣強(qiáng)勁。熊宜強(qiáng)調(diào),數(shù)字化、AI技術(shù)以及綠色可持續(xù)理念已成為行業(yè)發(fā)展共識。當(dāng)前工業(yè)領(lǐng)域的AI應(yīng)用不再是追求大模型,而是更側(cè)重AI技術(shù)在工業(yè)場景的實(shí)際落地創(chuàng)新,例如通過小模型實(shí)現(xiàn)視覺檢測。發(fā)展趨勢已轉(zhuǎn)向“大小模型結(jié)合+人的協(xié)同”,進(jìn)一步推進(jìn)AI技術(shù)的落地應(yīng)用。這種轉(zhuǎn)型合力,使中國制造業(yè)具備了邁向高端化、綠色化、智能化的基礎(chǔ)。
從市場端來看,中國制造業(yè)的獨(dú)特優(yōu)勢為開放自動化落地提供了沃土。張開鵬表示,中國是全球唯一擁有全部工業(yè)品類的國家,供應(yīng)鏈非常齊全。因此,施耐德電氣中國供應(yīng)鏈不僅是全球供應(yīng)鏈重要的“基礎(chǔ)穩(wěn)定器”,更是“關(guān)鍵的創(chuàng)新源”。得益于中國在新技術(shù)、新科技發(fā)展上的速度,以及市場對創(chuàng)新的擁抱,中國成為開展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的良好場所。熊宜補(bǔ)充道,施耐德電氣新發(fā)布的一系列產(chǎn)品都是以中國研發(fā)驅(qū)動,通過在中國大量應(yīng)用場景中打磨升級,最終形成具備全球競爭力的產(chǎn)品,標(biāo)志著中國市場在施耐德電氣全球戰(zhàn)略中已成為名副其實(shí)的“創(chuàng)新引擎”。
賦能中小企業(yè):持續(xù)推動生態(tài)共建
“中小企業(yè)是制造業(yè)的重要組成部分,但在當(dāng)前智能化轉(zhuǎn)型中仍面臨技術(shù)人才短缺、系統(tǒng)異構(gòu)、生態(tài)資源匱乏三大門檻?!毙芤酥赋?,為幫助中小企業(yè)突破困境,施耐德電氣通過技術(shù)的模塊化、部署的敏捷化以及生態(tài)的開放化來助力中小企業(yè)應(yīng)用新技術(shù)。首先,技術(shù)層面推出了“即插即生產(chǎn)”的模塊化解決方案。以便將復(fù)雜的開放自動化技術(shù)封裝為標(biāo)準(zhǔn)化模塊,用模塊化方案替代傳統(tǒng)PLC(可編程邏輯控制器)編程,集成工控機(jī)功能的同時,無須重復(fù)編程,大幅降低了技術(shù)應(yīng)用門檻。
部署敏捷化進(jìn)一步降低了中小企業(yè)的試錯成本。張開鵬以無錫智慧園區(qū)為例:“園區(qū)采用虛擬控制器技術(shù),部署速度遠(yuǎn)超傳統(tǒng)方案,而且數(shù)據(jù)打通后,還能實(shí)現(xiàn)設(shè)備預(yù)測性維護(hù),減少停機(jī)時間。這種小范圍試點(diǎn)、逐步推廣的模式,讓中小企業(yè)無須一次性投入巨額資金,就能享受智能化升級的紅利?!?
生態(tài)開放化則為中小企業(yè)提供了資源支持?!爸行∑髽I(yè)無須自建生態(tài),通過UAO或其他組織,就能平等獲取技術(shù)、方案、合作伙伴等資源?!北敬未髸陂g,施耐德電氣集團(tuán)董事、高級副總裁、工業(yè)自動化業(yè)務(wù)中國區(qū)負(fù)責(zé)人丁曉紅向記者指出,施耐德電氣的“中國中心”戰(zhàn)略也在強(qiáng)化本土支撐?!盁o錫研發(fā)中心承擔(dān)了核心工控產(chǎn)品的研發(fā)任務(wù),‘黃金四件套’等本土化產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了性能與成本的平衡,更貼合中小企業(yè)需求?!?
丁曉紅表示,生態(tài)共建是施耐德電氣中國的發(fā)展引擎之一,除了“創(chuàng)贏計(jì)劃”,還積極與相關(guān)部門協(xié)作,推進(jìn)新型工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定,并與院校、AI公司、具身機(jī)器人公司等積極擁抱新技術(shù)生態(tài)圈。
“未來制造業(yè)的競爭,本質(zhì)是生態(tài)協(xié)同能力的競爭。開放自動化搭建了技術(shù)與產(chǎn)業(yè)融合的橋梁,我們正聯(lián)合生態(tài)伙伴推進(jìn)工業(yè)數(shù)據(jù)、算法與算力的融合創(chuàng)新,持續(xù)豐富解決方案內(nèi)涵?!倍约t強(qiáng)調(diào),未來施耐德電氣將持續(xù)擁抱變革,攜手生態(tài)伙伴為新型工業(yè)化進(jìn)程貢獻(xiàn)力量,助力中國制造闊步邁入高端化、綠色化、智能化的高質(zhì)量發(fā)展之路。
——信息來自:中國經(jīng)營報(bào)











