工业自动化的未来:辨别可能性、潜力

工业自动化领域历来抵制创新或高端技术的早期采用。通常情况下，这一领域的企业更喜欢利用经过验证的技术和标准，以确保安全、安全和一致的操作。然而，随着工业4.0的到来，事情已经开始发生根本性的变化。在过去的十年中，工业领域受到了增量技术变化、新系统和增强网络架构的快速采用的影响。

许多专家认为，虽然工业4.0正逐渐渗透到许多工业革命中，但我们已经处在工业5.0的尖端。到2020年，工业自动化将带来近2090亿美元的收入，新的仪器仪表和控制产品将推动增长。

机器人、云计算、工业物联网(IIoT)和人工智能(AI)等工业技术正变得越来越普遍。工业自动化将何去何从?它将如何塑造制造业的未来?

超越工业4.0:变革的驱动因素

先进信息、通信和网络技术的融合正在推动自动化及其工业应用。这种技术的共生关系使整个工厂和供应链上的人与机器的集成和协作成为可能。这一趋势对工业控制器产生了重大影响。

传统上，自动化系统有一个专有的设计，因为需要紧密结合的过程结构，以实时运行。这有助于供应商与终端用户建立密切的合作关系。该模型还创建了供应商锁定机制，允许制造商从一个供应商获取源控制系统。这也消除了从其他供应商实现最先进的应用程序和技术的能力。不幸的是，从长远来看，这抑制了制造商创新和利用技术改进工艺的能力。

今天，随着数字化使制造商能够以各种方式使用数据，有一个集体需要实现可扩展的控制系统，允许制造过程按照业务需求来规模。鉴于大规模，连续和参数化工业设备的扩散培养了，这种需求将变成义务。

垂直的,水平整合

希望成功融合的制造商必须在纵向和横向上将先进的控制系统与较低的现场传感和数据采集层以及企业管理系统进行集成。这意味着，除了集成控制平台属性，如运动控制、顺序控制、逻辑控制、编程和人机界面(HMI)配置，制造商还必须强调集成控制系统功能，如远程访问、状态监测、远程诊断等。一个集成的控制平台将使公司提高效率和生产力，实现全工厂流程优化和增强用户体验。

可编程逻辑控制器(plc)的发展将在推动行业革命进入这个新时代中发挥关键作用。具有更大的编程灵活性和便捷性、可伸缩性、更多内存、更小的外形、高速(千兆)以太网和嵌入式无线功能，未来的plc将适应软件、通信和硬件技术的改进。这一发展的一个重要部分将包括plc和可编程自动化控制器(pac)的集成，这有助于工厂车间和其他流程之间的通信。

为了实现这一点，控制器制造商必须找到PLC来控制应用程序，并提供必要的工具来整理、分析并在需要时向用户呈现工艺数据。这可能包括通过移动应用程序或网络浏览器提供数据访问。

需要注意的是，管理高端控制器网络意味着企业在硬件和基础设施投资方面的巨额资本支出。此外，专有硬件堆栈阻碍了操作灵活性，同时增加了控制器部署的成本和复杂性。虚拟化可以帮助企业在这方面有所作为。

虚拟控制器

与商用现货(COTS)不同，虚拟控制系统，如plc、分布式控制系统(dcs)、人机界面以及监控控制和数据采集(SCADA)系统需要更少的物理服务器。虚拟化的控制函数也可以整合并嵌入到一个平台中，而不是将每个函数部署为一个单独的应用程序。这种开放的、基于软件的控制架构的灵活性允许公司升级、优化控制流程，并加快新功能的部署。

最近，一家工程服务和航空航天系统供应商推出了一个平台，可以让控制系统制造商在更短的时间内，以更低的成本，模块化和简单的构建设计和开发应用程序。在虚拟化环境中运行，软件转换控制系统在其生命周期内的维护方式。将日常服务器管理转移到一个专用的、集中的数据中心，其中特定的协议管理应用程序性能，使工厂工程师能够专注于控制系统优化。

交互式工具

随着自动化和控制系统的发展，仪表将同时发展以适应变化。那么，仪表的未来将如何发展呢?易于阅读的仪表板将继续在未来产生影响，使仪器仪表更具互动性和可接近的工厂操作人员。世界各地的制造工厂已经采用了网络化仪器。网络系统可以将数据传输到一个集线器，在集线器上对数据进行编译和分析，而不是让运营商在安装仪器的过程附近进行评估。

增量升级:行业5.0

技术的融合为制造商创造了一个途径，以便在不同的工业自动化系统将共享资源和协同作用的地方朝着第五个工业革命来实现下一个跃升。要保持领先于曲线，公司将不得不利用已经存在的技术，加快技术实施并解锁新的价值来源。毕竟，转向自动化的下一阶段更多的是，仍然是技术仍作为创新的主要驱动程序的替代升级。

柯沙布熊猫博士是首席执行官和董事总经理，L&T技术服务．由内容经理马克·t·霍斯克编辑，控制工程，CFE媒体，mhoske@cfemedia.com．

关键词:自动化未来，工业4.0，工业5.0

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