由于历史原因，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。

　　据统计，目前工业通信协议的国际标准已超过30种。各大厂商围绕PLC工控开发软件和工业通信协议，形成了一个个烟囱式的封闭生态圈，使得不同厂商之间的硬件和软件难以互换和移植。

　　作为工业数字化转型的积极践行者与赋能者，施耐德电气一直致力于打破这一封闭生态圈的藩篱。

　　在近期举行的工博会上，施耐德电气高级副总裁、工业自动化业务中国区负责人丁晓红谈道，“施耐德电气有三大方向，软件定义的自动化、开放自动化，以及工业可持续。”

　　作为施耐德电气工业自动化业务中国区负责人，丁晓红深知打破传统的硬件架构“桎梏”的重要性。在她看来，开放自动化与软件的价值相辅相成，是面向未来工业的一个重要趋势，它将打破传统专有自动化系统的封闭性，实现软硬件解耦，推动了IT与OT的深度融合，让自动化系统真正走向灵活、高效。

　　2020年，施耐德电气推出EcoStruxure开放自动化平台（EAE）平台，短短四年间，将开放自动化已经从概念逐步深入实践，技术与场景的融合成果不断涌现，与此同时，越来越多的主流厂商也开始从观望转向积极参与。该平台以全新、开放的协议和平台，加速了IT、OT融合，促进施耐德电气软件解决方案、第三方产品与现有OT应用融合，能够实现真正的“开放”。

　　丁晓红透露，下一步，施耐德电气将在自动化开发中更深入地融合AVEVA软件。AVEVA是非常完善的端到端全生命周期的软件平台，可以作为未来软件定义自动化顶层设计平台，依托这一成熟平台进行二次开发，满足合作伙伴需求。

　　开放自动化之路挑战与机遇并存

　　OT领域常被冠以“封闭”和“专有”等刻板，究其原因在于多年积累的生态壁垒难以打破，但开放自动化已经成为不可逆的浪潮，原本繁杂的线缆被无线网络所替代，快速搭建柔性产线变得更加高效便捷；工程师可以基于预先封装好的AGV或机械手等功能模块实现快速开发和测试，且无需重复做工......

　　在自动化领域，施耐德电气技术沉淀多年，一方面得益于施耐德电气“喜新不厌旧”，另一方面始终积极拥抱新技术，比如AI、5G等技术，以及基于IEC 61499的开放自动化技术，并且现在施耐德电气已经有了大大小小的孵化及成果。

　　此次工博会上展出的睿动IOT魔方机器人，吸引大量与会观众驻足观看，便是施耐德电气在开放自动化领域取得的亮眼成就之一。

　　不仅于此，本届工博会上，施耐德电气还联合中国信息通信研究院、中国联通和北京华胜锐盈共同编写了《工业蜂窝网赋能的开放自动化解决方案》，报告总结了施耐德电气自身在工业蜂窝网、边缘算力赋能开放自动化的应用实践成果，助力行业高质量发展。

　　中国信息通信研究院技术与标准研究所主任工程师王哲表示，随着5G、边缘计算、人工智能等信息通信技术在工业领域的逐步深入，工业控制领域正经历一场“网络化、开放化、智能化、协同化”的新型工控革命。对于整个工业界来说，采用新的技术和架构，构建开放自动化系统逐渐成为共识。

　　尽管未来前景广阔，收益显著，但通往开放自动化的前路并非一路坦途。

　　首先是工业网络方面，中国联通大数据首席科学家范济安表示，目前存量市场上工业有线网络依然大量存在，但随着客户定制化需求的增加和生产装备的智能化，制造企业的生产必然更加柔性，客观地为无线网络带来机会。未来工厂网络将是有线、无线相互融合的过程，其中无线网络中的工业蜂窝网将向多网融合，便于运维的方向发展。

　　中国联通和施耐德电气合作，已经在工厂生产中得到成功验证，面向未来整个行业的成千上万家工厂，中国联通也正在研究如何把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。

　　其次在算力平台方面，王宇男表示，虽然工业边缘或现场侧的计算需求各不相同，但总体来讲，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。

　　打通“工控大脑”痛点堵点

　　纵观工控系统从封闭走向开放的演变历程，不难发现，作为工控核心大脑的PLC成为了这一过程中的关键“堵点”。

　　在谈及开放自动化平台与传统PLC有哪些区别时，施耐德电气的合作伙伴深有体会。以标准化为例，传统PLC每一个都是梯形图，新上手的员工需要从头开始编程，而现在通过EAE实现标准化，能够开发很多的标准库，显著提高人员效率。

　　其中一位合作伙伴在污水处理流程里加药、曝气、污泥池、污水池等方面采用标准化的模块，新上手员工可以根据标准模块分布式部署，显著提高工作效率。

　　此前，传统的工控系统设计需要与诸多设备之间的精准配合，对时延的控制与误差要求极高，这使得PLC通常采用有线的方式，无线网络一般不在考虑之中。

　　施耐德电气联同中国信息通信研究院和中国联通，在去年已经验证了5G通讯技术能够进入工业控制的核心环节，从而显著提升产线的柔性能力。

　　这种改变意味着工厂不再需要为每个工站都配备一台PLC，从而大大降低了产线的投资成本，并实现了控制功能的集中化。

　　既然如此，传统的实体PLC或将不再是必需。

　　据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介绍，施耐德电气和合作伙伴在今年的实际应用中，将控制系统南向链接的无线化进一步延伸至控制虚拟化及平台生态化。同时，网络连接也从5G专网迭代至融合了5G、4G（含Cat.1、Cat.4等)和NB-IoT等多种网络制式的工业蜂窝网。

　　借助网络和算力平台的加持，能够更好地满足开放自动化系统的发展需求。

　　值得注意的是，并不是所有设备都需要依赖5G的高速率、大带宽特性。工业现场的应用十分复杂，不同场景对网络的指标要求并不相同——有的终端对速率要求不高，但对功耗非常敏感；有的终端部署数量较多，希望成本更加经济。

　　另一方面，传统实体PLC的“重任”可以由采用超融合架构的工业边缘算力平台来承接。

　　北京华胜锐盈科技有限公司总经理王宇男认为，超融合对工业企业客户而言是最完美的一种选择，“超融合一来能够有效降低从设备采购到维护的成本，二来可以根据企业需求的增长实现快速、灵活的扩容，具有高度开放、高可用、易于扩展、弹性伸缩、便于维护和管理等优势。”

　　开放自动化实现成本效率双提升

　　传统工业企业利润率低，工业企业拥抱开放自动化，能否获得“真金白银”的收益？

　　施耐德电气上海工厂迄今已有28年的历史，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。然而，在这个过程中，由于硬件的PLC和工站的强绑定，IT和OT之间相对割裂，会在时间和成本方面带来挑战。

　　在高速全自动铆银机设备改造项目中，其所用PLC运行10年以上且已停产，系统生命周期到达终点。这意味着一旦出现故障，维修或替换将面临困难，甚至可能造成生产线的长时间停顿，影响生产计划和交货周期。

　　更令人头疼的是，实体PLC与软件程序一对一的绑定关系使得程序不能复用，设备改造升级成本高，同时由于老旧的PLC缺少相关的一些通信功能，导致设备数据采集困难。

　　为了解决这些挑战，施耐德电气联合合作伙伴采用工业蜂窝网+虚拟PLC的方式对原来的系统架构进行改造。这套方案的灵魂，正是施耐德电气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，而EAE SoftdPAC则实现了软硬件解耦，提高了软件的可重用性。

　　据介绍，本系统已成功于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。

　　目前，施耐德电气EcoStruxure开放自动化平台以3-6个月为一个周期持续迭代，至今已经更新至V24.0版。全新升级的版本在“高、大、稳、广、易”这五个方面得到了强化。