机器控制新方法的经验教训

倒带与工业机器控制有什么关系?考虑一下硬件相对于软件的作用。这台机器有一个控制器(一种硬件)来控制整个过程。为了从硬件故障中恢复，需要精确更换控制器。为了获得硬件替换，客户必须等待发货或使用宝贵的资源来保留手头的精确副本，只有在将来需要时才有用的副本。然后，根据任何给定设施中不同控制器的数量，有一个乘法因子。这些被边缘化的资产有一个名字:“货架软件”，一种付费但未使用的自动化组件或其他工厂资产。任何维护、维修和操作(MRO)经理都知道这不是理想的解决方案。

数字化创新，更好的客户体验

在百视达(Blockbuster)音像店，门上、墙上、磁带上和电影盒上都贴着礼貌的建议:“待人友善，倒带”(如果录像带没有完全倒带，这些标志总是比店员怒视的态度友好)。那是当地视频租赁的过去时光，随着技术的进步，它被降级为怀旧。不仅仅是技术决定了结局。一个更好的顾客体验出现了，这给音像店带来了厄运。Netflix进入市场，告诉用户不要再担心滞纳金、倒带和离家去租电影。

那么，这里发生了什么?首先，一个新的业务专注于客户体验，并开始使用技术来改善它。Netflix创建了一个家庭数字商店，让用户更方便地租用视频。其次，他们从硬件(塑料VHS磁带和DVD磁盘)转向了完全数字化的在线内容。通过消除将硬件作为观看电影的必要条件，客户体验得到了极大的改善，同时产品的可用性也得到了提高。现在，所有Netflix的用户只需点击一个按钮，就可以立即观看最新或最老的电影。

更好地利用自动化资产

由于机器控制的专门化性质，自动化应用的闲置资产一直是一个问题。机器控制需要实时处理器、专门的通信硬件和专有的操作系统软件，这些软件通常需要为特定的处理器配置和设计。所有这些加起来，专有的硬件和软件都在一个包里。或者，在一些自动化供应商的PLC产品的情况下，超过160种硬件类型。

虽然维护一系列控制硬件对最终用户来说是昂贵的，但对供应商来说也要昂贵得多。硬件开发和维护、UL和CE评级的认证成本、文档开发、生命周期管理等方面会产生额外成本。陈旧也是一个问题，因为备用资产也在老化。这种模式不可能实现沿途的技术升级。

工业控制正在不断发展，以保持相关性

Netflix打破了电影发行的常规，最初的步骤并不容易也不明显。Netflix坚持到底，注重客户体验，最终发展成为行业领先的流媒体内容服务，如今拥有超过1.8亿用户。旧的模型达到了可用性的极限，必须开发新的模型以达到新的效率和价值水平。一些软件技术的变化，在软件的IT方面已经很流行，也开始在OT软件中发挥作用。

独立的软件、硬件;标准

“一次编写，随处运行”的概念是由Sun Microsystems公司在90年代开发的，这代表了创建独立于硬件的软件的一个步骤变化。其理念是，代码应该在PC、移动设备和嵌入式设备或服务器上运行，而无需进行必要的更改。将软件从硬件中解放出来的这一步骤为标准化硬件打开了大门，使其仅具有运行软件所需的处理器和内存需求。一旦这种情况发生，硬件的价格就会大幅下降，可用性也会大大提高。

从软件的角度来看，容器化软件也使硬件/软件分离变得更加容易。不再需要运行专有的操作系统来使控制系统工作。容器保存应用程序代码和运行所需的所有依赖项，而不需要单独安装支持软件。这开始将软件分解为可管理的块，并允许开发人员专注于构建他们的价值，而不是重复地在其周围放置系统支持代码。开发人员可以将操作系统留给操作系统专家，而使用容器系统(如Docker、Kubernetes和Linux Containers)来单独部署与他们相关的软件。

开源软件降低成本

开源软件(OSS)正在帮助开发人员将复杂的应用程序组合在一起，而无需从头开始开发。借用Java的概念，OSS可以被描述为“一次编写，随处使用”。OSS的一个好处是代码编写一次，并由一大群开发人员维护。一个例子是开源消息队列遥测传输(MQTT)代理，Mosquitto。它允许开发人员使用MQTT代理功能，而无需为应用程序开发唯一的代理。很容易看到工程时间的节省和开发团队专注于自己价值流的自由。

流式工业控制?

这三种软件创新的共同好处是工业控制器的价值正在从物理硬件转移到数字内容。Blockbuster的分店模式正在让位于专注于数字价值流的Netflix模式。

通过不将控制器的值绑定到特定的硬件，工业控制的值从物理容器中解放出来。就像成排的VHS磁带或DVD光盘一样，没有必要把有价值的资产放在架子上等待使用。容器化软件将系统的价值与专有硬件的必要性拉开了距离。与操作系统的直接交互以及与硬件系统的复杂纠缠不再是必要的。

这在降低成本的同时带来了更多的选择。OSS扮演着与容器化软件类似的角色，但它更关注焦点。OSS消除了专有系统中固有的冗余，允许专注于真正的价值流。

Blockbuster模式要求客户多次前往实体店，参与内容的交付。Netflix希望用户只关注观看内容。更多地关注真正的价值流，而较少关注冗余的支持特性。这降低了总体成本，提高了最终产品的质量。

开放式工业自动化中的Netflix方法

这种模式在制造业中谁处于领先地位?一些组织正在帮助清理道路。的开源自动化开发实验室(OSADL)是一个致力于引导面向工业自动化的OSS开发的组织。会员人数的增长是有充分理由的。的Eclipse基金会是另一个开源创新的开源协作中心。

工业自动化供应商正在拥抱开源自动化。

通过构建在Linux操作系统上，控制自动化平台可以遵循开放的工业自动化原则。一个开放的自动化架构允许客户最大限度地自由移动他们的控制系统，无论他们认为合适的方向。

流媒体机控制是现实吗?

我们有充分的理由相信，流媒体机器的控制永远不会实现。等待网络恢复后再看电影是一回事。等待一家制造工厂恢复运转则完全是另一回事。时间敏感网络(TSN)、5G(下一代无线通信)和区块链等新技术将推动我们在数字内容的道路上走得更远，但在工业制造领域，没有必要遵循Netflix的模式。显而易见的是，从实体硬件到数字内容的转变正在顺利进行，而对客户体验的关注将推动它朝着正确的方向发展。

艾伦Tubbs是博世力士乐自动化和电气化业务部门的产品经理。编辑:Mark T. Hoske，内容经理，控制工程，CFE媒体与技术，mhoske@cfemedia.com。

关键词:开源工业自动化，开源软件

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