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貝加萊工業自動化（中國）有限公司技術總監于蓉蓉

在新一輪全球工業化競爭中，工業軟件得到重新定位，從制造業信息化發展的輔助工具，被提升為推動工業智能化轉型升級的利器，智能時代的工業軟件將改變人類生產、制造以及現代化工業管理的模式，成為全球新工業革命最重要的使能技術。面對這場全球性的“智能”變革，貝加萊工業自動化（中國）有限公司技術總監于蓉蓉表示：“對于貝加萊來說智能制造不是新課題，而是貝加萊多年以來一直在追求的方向。貝加萊擁有全系列的工業軟件產品和面向行業解決方案，可滿足不同行業用戶對于智能制造的需求，近年來更不斷加大研發力度，推出一系列引領未來發展的創新技術和產品。”

致力行業軟件開發

工業軟件包括前期的數字化設計，運行階段的軟件，以及嵌入式系統的軟件，因此，軟件是用粘合劑的形式將硬件、用戶需求、開發過程進行了融合。貝加萊的軟件主要由底層的RTOS、開發環境Automation Studio、應用軟件mapp技術構成。底層RTOS軟件與用戶無關，但與系統的運行實時性、魯棒性相關，是支撐性的技術。而Automation Studio則提供了開放的系統集成能力，包括兩個維度的集成，首先是在對象的集成上，包括對PLC的邏輯、回路調節、運動控制、安全、通信的集成，另一個維度則是與機器系統生命周期相關，從系統的配置、建模仿真、編程、測試驗證、運行維護的全流程的集成能力。

于蓉蓉強調貝加萊的第三個層級則是聚焦用戶的應用解決方案開發上：“事實上，行業的差異在很大程度上來自于應用軟件的差異，因為硬件已經是標準化和模塊化的了，而軟件同樣需要如此，在過去的數十年中，貝加萊一直致力于行業軟件的開發，這也是我們‘方案導向’的業務模式的核心，包括針對塑料、印刷、包裝、風電等各個應用領域，在此方面貝加萊一直處于領導地位，而今天我們可以看到大家都正走在方案集成的道路上。”

引領工業軟件創新

為提升用戶機器開發的效率，貝加萊推出模塊化應用方案mapp平臺，將機器開發中的共性工作集成于一體。不同行業的機械制造商在設備的開發過程中，均可以直接采用mapp工具中的基礎功能庫，再利用各種行業應用模塊，大大提高了機器的開發效率。

據于蓉蓉介紹，mapp技術是在2011年即開始的軟件創新，最初稱為“MAP it”，后來標準為ModularApplication，即mapp技術。mapp由幾個部分構成，首先是mapp的機電模塊，如CNC的插補、各種機器人的運動學庫、軸與軸組，基于PLCopen Part IV的協同運動控制而封裝；其次是機器的基本庫，如mapp配方（Recipe）、報警(Alarm)、趨勢（Trend）、文件（File）、用戶（User）等這些機器都會遇到的操作及顯示方面的軟件功能；第三個部分是最為關鍵的，即行業庫，如mapp PLASTIC就是包括了注塑機中的開合模、射膠、熔膠等專用的模塊，mapp Printing則針對色標檢測、張力控制、套色等進行功能封裝，每個行業都會由大量的mapp模塊構成，而mappLINK則是將這些模塊進行連接的模塊，包括基于Web的診斷和維護模塊，因此，創新是一個持續的過程，mapp在不斷的完善。

mapp的設計思想是為了實現“簡單”自動化—通過mapp，貝加萊希望工程師在開發一個機器或系統時，盡量少的編程，而僅根據應用的需求進行“配置”，mapp本身能夠降低大約67%的編程工作量，mapp的優勢主要在于豐富的知識積累，它代表了貝加萊在各個機器領域數十年的成功應用經驗的凝聚，對于用戶來說，經過封裝的mapp模塊會更為高效，并且軟件質量也得到保障，降低了其整個機器系統的開發成本，以實現快速交付，應對客戶變化的需求，因此，mapp最大的優勢就是能夠讓OEM實現對用戶最快的高品質響應。

打造集成開發平臺

當前，工業應用向集成平臺進化已成趨勢。而早在1997年，貝加萊就已推出集成開發平臺Automation Studio，至今已有22年的歷史。

于蓉蓉認為集成開發平臺的意義有多個方面：其一，降低學習成本，用戶僅需要學習一個HMI軟件、一個PLC、一個運動控制、一個機器人的軟件；其二，統一架構的軟件才能最大地發揮效能，系統無需為此開發接口（經常是系統不穩定的來源），而且統一的軟件架構才能讓PLC的功能與驅動器的執行能力最佳匹配，否則，控制器或驅動器總歸有一個無法發揮最大效能而造成浪費；其三，集成架構降低整體的開發成本，由于在現有平臺可實現軟件復用，可以實現知識的傳承，避免重復開發，這樣整體的研發成本也會下降。

“‘集成’本身就是趨勢，最初機器僅有邏輯控制，但是，越來越多的傳感器、執行機構參與到機器的控制中來，高精度的測量讓我們可以提升產品品質，伺服系統不僅提高了精度、速度，而且也讓機器具有了更為柔性的生產能力，包括安全、機器人、輸送系統等都更多的被納入到機器中來，而這個趨勢本身就需要集成平臺。今天，不僅在一個機器內進行集成，而且在多個機器間進行集成，要集成的已經不僅是控制，而且包括管理運營、維護的信息。此外，控制系統還會與數字化設計軟件集成，如Automation Studio可以與建模仿真軟件，像MATLAB/Simulink、MapleSIM等軟件，進行FMU/FMI的協同仿真接口一樣。” 于蓉蓉詳細解釋道。

沉淀垂直行業解決方案

近年來，在自動化行業中，越來越多的企業在積極從產品型提供商，向解決方案提供商、軟件服務商的方向發展。對此，于蓉蓉表示：“硬件開發迭代周期長、成本高，且趨于同質化之后會使企業陷于低價競爭，所以越來越多企業正逐漸將精力轉向迭代周期短、差異化更大、不額外增加客戶硬件成本也能實現的軟件上來。嚴格來說，貝加萊正是這一趨勢的領導者，因為自1996年進入中國，貝加萊就一直是以解決方案提供商的鮮明角色在推進我們的業務，這與當時乃至今天大部分仍以產品為導向業務模式的公司是不同的，貝加萊一直是以‘垂直行業’為架構的業務組織形式，設有塑料、印刷、包裝、鈑金、風電、柔性制造、CNC與機器人等團隊。”

解決方案是由硬件、軟件、機電工程師的專業知識所構成的整體，用于解決客戶的實際問題，于蓉蓉強調因為 “人”在解決方案中扮演著重要角色，這成為貝加萊的核心優勢：“我們有非常強大的工程師團隊，他們非常了解機器與系統的開發，他們知道選擇什么樣的電機、構建怎樣的軟件架構、如何快速地調試一臺機器，他們是從項目的開始需求階段即介入項目，然后開發邏輯、運動控制、HMI畫面設計，調試程序，并對售后服務進行支持，因此，這些工程師與僅僅了解某個產品的工程師完全不是一個概念，這些工程師的知識、經驗，以及由此形成的行業應用mapp的各種功能，都需要大量的時間積累，而很多時候，這些積累是需要非常多的‘試錯’的，而貝加萊在過去數十年積累了這些知識，因此，這個壁壘在某種程度上還是比較高的。”

“目前我們已經繼續擴大這種行業Know-How的應用范圍，借助于機器學習算法，我們開始為客戶提供在質量相關性分析、預測性維護、自動參數尋優中的應用開發，這些已經為客戶帶來了真實的利益，我們將繼續加強在這方面的軟件能力。” 于蓉蓉表示。

摘自《自動化博覽》2019年8月刊