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皮爾磁董事長瑞內特皮爾磁女士、皮爾磁產品管理副總裁阿明格萊澤先生專訪

皮爾磁夫人，根據CSC（IT服務供應商）進行的問卷調查，奧地利、德國、瑞士這三個國家的各個行業內受訪的決策者中有一半人根本不知道“工業4.0”，有1/4的人搞不清它的意思，只有剩下1/4的人了解它的意思。您是不是也有這種體會？

皮爾磁女士:其實，在最初的時候，工業4.0這個概念非常抽象，內容也有點模糊。這就導致了概念亂用和濫用。不過歸根結底，我們應該將工業4.0視為一個前瞻性的倡議，它所針對的是提升德國工業的普遍競爭力，特別是工業公司的個體競爭力。所以每一家制造公司和機器生產商都要參與到工業4.0中來，這樣做非常重要。根據與客戶和合作伙伴的交流，我們意識到這種想法越來越占主導。

如果將“工業4.0”這個口號進行剖析，就會發現“智能化”概念是伴隨網絡化而快速興起的。對于皮爾磁來說，工業4.0意味著什么？

皮爾磁女士:皮爾磁從一開始就支持工業4.0。作為研究聯盟及其相關工作組的成員，我們已經成功地發起了相關的活動，讓人們意識到安全是這一倡議獲得成功的關鍵因素。

格萊澤：在工業4.0影響下，出現了高度網絡化的系統結構，這種結構融入多種人才、IT系統、自動化組件和機器。如果通信分散化，安全通信需求又會上升。這又涉及到安全（機械安全）和安保要求（操作安全）問題，而且兩者至關重要。在模塊化、網絡化，以及控制功能子功能上，出現了各種特殊的挑戰。

這一點我們細說一下。首先，在安全和安保之間的相互作用上，IT和自動化的出現意味著什么？

格萊澤：網絡化程度更高時，自動化解決方案內各種通信關系也更加多樣化。目前通信系統日益開放，內含多種通信關系。安保問題，或者換句話說，防止他人擅用機器和機器內數據這一問題并沒有充分解決。單靠技術手段還不夠，還要同時采取各種組織措施。

大規模投資的安全以及法律效力，都已成為安全領域的特征。其中部分原因就在于需要遵循規范和標準：IEC標準對安全完整性等級(SIL)進行了定義，如此便能在全球范圍內對危險等級、風險預測和已達成安全目標驗證進行有效的界定。

皮爾磁女士:我們致力于開發有關安全和安保的聯合標準，包括廣大制造商也要遵循的聯合標準。這里的關鍵點包括對產品、工藝和機器的標識進行唯一、安全的證明，而且涵蓋整個生產過程內的信息交換安全。

不付諸實施，再好的安全措施也毫無價值；更壞的情況是往往是選擇性忽視、缺乏了解或耗時過長，那么安全措施再好也是徒勞。功能安全也是如此，其對于安全和安保也同樣適用：那就是各種措施都不得損害設備和機器的使用性。在實施上，安全領域的很多流程和經驗可以直接運用到安保領域。

您已經談到了模塊化問題。模塊化在未來的工廠里將會發揮什么樣的作用？

皮爾磁女士: 工業4.0的推動因素包括各別客戶的產品需求、繁多的產品型號和逐漸縮短的產品生命周期。這就需要生產系統的批量規模更小、配置更加細致。設備采用模塊化設計時，便可更加輕松、更有成效地滿足這些需求。

這樣的話，機電化理念就是不斷地將機器發展過程中涉及的所有學科（機械學、自動化技術和信息技術）融合在一起。通過這種方式，我們便可將設備分解成具有管理性、獨立性的若干功能單元。機電化方法的要求是，即使是控制功能也可“遷移”到單個機電化模塊內。

對于分散化概念和控制功能向周邊設備的轉移，采用皮爾磁所述的方法依舊奏效。這就是PSS 4000自動化系統背后的思想。請您在這方面更加詳細地說明一下。

格萊澤：在經典自動化系統內，采用獨立、集中的控制系統對設備、機器進行監控，對所有信號進行處理。采用這種集中配置的PLC控制器后，模塊化優勢無限：但對單個設備段進行更改需對控制層級做大量工作，在控制系統內各個集中點處需對程序結構和單個機器模塊連接進行修改。皮爾磁通過PSS4000自動化系統，始終追求一種模塊化、分布式的方法。通過這種方法，您能夠獲得分散式控制結構的各種優勢，同時可避免分散式控制結構通常會導致的更高的復雜性。

皮爾磁女士:對我來說適用性是關鍵因素：如果應用變得更加復雜，保證用戶友好性就會更加重要。因此PSS 4000是一個兼容工業4.0的自動化系統。

對于用戶來說，這意味著什么？

格萊澤：PSS 4000背后的核心思想在于將安全性和自動化融合起來。各種自動化組件通過以太網對流程或控制數據、故障自動防止數據和故障診斷信息的交互或同步。因此，在各個程序段的處理位置、分布式自動化系統內過程數據的記錄位置上，控制功能沒有差別。主要功能是指：由于過程數據在整個系統內有效，針對控制系統任務和安全任務，可以首次等量齊觀地對單個功能模塊進行機電劃分限制。

皮爾磁女士:與集中式控制系統不同，用戶可以訪問運行時分配的用戶程序。然而在項目配置階段，用戶仍可以對系統進行集中式操作。這便是降低復雜性的方式之一。通過這個集中化項目對所有網絡用戶進行配置、編程和故障診斷。這樣便能在整個項目內簡單地進行標準化的處理。可以顯著削減工程建設、調適和維護的成本。

在此背景下皮爾磁談到了并行工程。并行工程主張同時進行分布式開發，換句話說，在不同地點同時執行大量事務，而不是單一的逐個執行事務，是這個意思嗎？

皮爾磁女士:完全正確。為了支持機電化方法，PSS 4000允許對硬件獨立編程。僅當機械學、電子學和自動化技術這三個學科互相融合后，才可決定用戶程序的哪些部分運行在具有相關硬件的哪些模塊內。

格萊澤：由于這種分離（硬件功能和軟件功能）我們已在工程流程內創造出新的自由層級。放在過去，特別是在安全功能上，用戶被迫首先對硬件進行配置，然后才可開始編程。由系統規定按順序執行的任務序列。但是現在不一樣了，可以邊生成控制功能軟件邊進行軟件設計，互相并行不悖。通過這個系統，用戶可以選擇什么時候對兩個子過程進行融合。對于時間緊的用戶來說，好處豈止這一條？

如果對機器進行可回溯式擴展，可以輕松地加入額外的控制系統。在此為例，可以重新對用戶程序進行分配，從兩個控制系統轉為三個控制系統，并且無需太多精力。單個機器組件可以部分調適、部分運行，因此在運行期間創建整體程序時，用戶具有靈活性、獨立性。

補充信息：

皮爾磁從一開始便幫助勾畫工業4.0倡議的框架：2009年，聯邦政府親自任命Pilz公司管理合伙人蘇珊昆舍特在研究聯盟工作。這一倡議由為德國政府提供咨詢的中央創意政策機構發起。通過與德國連接聯盟合作，在確保安全性被認可為工業4.0獲得成功的關鍵因素上，皮爾磁正在發揮自身的作用。目前，皮爾磁是SmartFactory KL研究平臺的成員，并且已獲任命在巴登-符騰堡州的Alliance Industrie 4.0 BW指導小組工作。