开放自动化平台，以软硬件解耦的创新模式驱动物流行业数字化转型

“世界上最遥远的距离，不是生与死的距离，而是IT不理解OT，OT听不懂IT。”孤岛现象成为工业数字化转型症结所在。在工业自动化、信息化、智能化、数字化不断融合的大背景下，智能制造与数字化转型所倡导的设备与设备，产线与设备、产线与产线、产线与工厂等之间的互联互通互操作尤为重要。

工业领域涉及的硬件设备种类众多，软件分类及接口协议不一，开发技术门槛较高，传统的自动化平台很难集成IT技术，新的IT技术应用于OT行业也存在一定的技术瓶颈，能为客户提供整体解决方案的IT和OT专业跨界人才也很缺乏。多元、互联、互操作的IT/OT融合解决方案亟待开放。

以物流行业为例，近年来，随着国家对物流行业利好政策的陆续出台，以及电商行业的快速发展和制造业转型升级，共同促使物流行业迎来高速发展黄金期。然而，物流行业市场竞争逐渐激烈，应用需求端对物流系统提出更高要求：更高的系统流量、更少的占地面积、高度柔性化和个性化、更快的项目交付等，推动着物流设备向标准化、模块化、数字化发展，以达到快速部署实施、降本增效的目的，让OT人员也能够轻松运用IT方式的理念来赋能行业发展。

12月8日，由中国信息通信研究院、工业互联网产业联盟、边缘计算产业联盟联合主办，施耐德电气（中国）有限公司（以下简称“施耐德电气”）、英特尔（中国）有限公司联合承办的首届“边缘计算开发者大赛”边缘控制赛道总决赛在苏州拉开帷幕，英特诺企业管理（上海）有限公司（以下简称“英特诺”）位于苏州的工厂作为此次决赛的支持单位，为大赛各组选手方案落地演示环节提供了实操场景。

本次大赛也得到了诸多物流设备厂商以及相关自动化及视觉产品厂商的大力协助，除了上述承办伙伴单位英特尔、赛道支持单位英特诺集团，以下合作伙伴提供的产品或技术也对大赛的成功举办起到了重要作用，其中包括京东物流的地狼AGV，图漾科技的3D视觉系统，以及菲尼克斯的无线网关产品。

现场，来自各高等院校、企事业单位的7支团队展开激烈角逐，从真实物流场景出发，基于施耐德电气全新一代EcoStruxureTM开放自动化平台及英特尔工业边缘控制平台和英特诺标准化物流设备，实现物流输送线控制等相关解决方案的开发，构建软硬件解耦及即插即用的全新工业自动化系统，赋能软件定义物流。而与此同时，另3支因疫情原因无法到场的团队，则在线上以数字孪生的方式远程答辩。

参赛小组之一来自上海交通大学、由戴文斌教授指导的i-WIN工业软件小组，基于施耐德电气全新一代EcoStruxureTM开放自动化平台，构建了面向高复用、面向工艺高交互的功能块，设计了单设备和单工艺测试相结合的APP，最终呈现面向系统的解决方案。

另外一只参赛队伍-来自TLC华星光电工业技术研究所精鹰智造团队，其成员均为研究生学历，且在自动化行业拥有8+年以上的工作经验，有着丰富的程序开发经验，比赛过程中结合了IEC61499标准，快速学习并应用EAE开发平台，实现参赛程序开发及模拟效果完美呈现。

通过精彩纷呈的展示，评审专家综合选手作品的项目完整性、创新性、商业性和应用型等因素，最终来自上海交通大学、TLC华星光电工业技术研究所精鹰智造、四川群源等共有六支队伍脱颖而出，入围大赛全国总决赛，挑战百万金池。

开放协作乃大势所趋

开放自动化的理念由来已久，从工业通信协议的开放，到基于工业PC的硬件开放，以PLCopen为核心的控制软件编程的开放，都从不同角度实现了不同程度的开放。相比日新月异的IT领域，自动化领域的开放要“落后”很多，很多自动化产品尚无法做到即插即用，不够开放的自动化厂商仍是各自为政。

当下的工业自动化领域正处于一个前所未有的转型期，控制系统从传统的硬件软件捆绑转向按最终用户需求配置硬软件组合。灵活性、互操作性和高效率是未来物流运营管理的发展趋势，主张开放与协作的施耐德电气致力寻找“志同道合”的同路人。施耐德电气工业自动化中国区物流行业负责人孟群表示，从组织此次大赛到最后敲定落地场景，与英特诺的合作可谓一拍即合，施耐德电气与英特诺在底层技术理念十分契合，施耐德电气EcoStruxure开放自动化平台，主张即插即用、标准化、模块化理念，这也与英特诺标准化、模块化产品研发方向不谋而合。

“英特诺作为全球领先的物料处理解决方案供应商，为系统集成商及原始设备制造商提供一系列基于平台的产品及服务，包括滚筒、输送机和分拣机及动态仓储系统等。我们提倡即插即用的理念，节省工程师现场安装调试时间，通过软件平台化来体现我们的优势，目前也得到非常好的市场反馈，获得较高认可度。”英特诺亚太区项目业务部总经理张三虎补充道。

软件定义物流

传统的自动化领域中，机器设备、生产控制、生产管理等甚至都各有一套来自不同厂商的平台，这些不同的平台采用不同的工具和数据库、数据源，难以实现互联互通，对于最终用户或系统集成商而言，加大重复性的工作量，实现成本较高。

施耐德电气EcoStruxureTM开放自动化平台可谓应需而生，其标准化、模块化、即插即用的特性允许OEM、系统集成商和最终用户将同类最佳应用整合到一起，不同硬件、系统之间可实现互联互通互操作、可移植可复用性，帮助具备不同自动化水平的企业轻松实现数字化转型的同时提升性能。

开放自动化平台的核心是IEC61499标准。IEC61499的思维方式与工作流程采用系统化建模思维，自上而下，从总体需求出发再划分若干子部件，并提出和开发针对不同应用的解决方案。IEC61499标准定义了分布式控制系统的通用模型，它提出独立于底层系统设备的应用模型，将面向部件的控制软件封装成为功能块形式的软件组件，通过连接功能块进行建模。功能块的标准化封装实现了软件的可复用性，从而使软件和硬件解耦。

换言之，只要是按照IEC61499标准来开发的软件或功能模块、行业库都可以在这个平台里使用，只要是支持IEC61499运行环境的硬件，都可以用这个平台进行编程和组态。如此一来，IT工程师只需把各功能做全，用的依然是OT工程师所熟悉的方法，让OT工程师更易于理解IT技术，也降低了IT技术在自动化领域应用难度。

“软硬件解耦的理念通过此次大赛过程中可以看出，基于输送机、移栽机、AGV等设备的以资产为中心的软件建模及封装，使得应用程序标准化、组件化及复用成为可能。同时与传统意义上的控制器一般采用PLC或专用控制器不同，这次我们选用的控制器或边缘控制层部署的是英特尔X86架构的通用Linux IPC，并且这种通用型控制平台性价比更高，其算力方面的差异对应用层面的部署而言并无影响。因此，对于用户而言选择性更多，替换性也更强。”施耐德电气（中国）工业自动化事业部高级经理王强军举例说道。

据介绍，EcoStruxureTM开放自动化平台可以为物流行业带来实实在在的价值。对于物流装备企业而言，可以提升物流装备在全生命周期各个阶段的效率并降低成本，缩短设备上市时间及交付时间；对于系统集成商而言，可以通过高效的工程设计和仿真，缩短设计和工程工期，实现边缘计算、云计算等IT技术与物流行业应用的深度融合；对于最终用户而言，可以根据市场需求灵活调整产线，优化资源使用并全面提升效率，提高企业数字化水平。

得益于软件与硬件的解耦，企业的成本效益显著提升。据悉，施耐德电气位于上海的智慧物流中心借助EcoStruxureTM开放自动化平台，故障识别和排除的速度提升至原来的四倍，错误率减少了45%，物流中心吞吐量提高了5.3%。

结语：

万物互联时代，要推进工业互联网创新应用，实现智能制造，建立开放的自动化系统才是正确出路。想要真正跨越IT与OT这道技术鸿沟，彻底的实现自我革新，还需要彻底打破传统自动化的藩篱，将软件与硬件解耦，从源头上融入到开放的自动化生态大环境中。

目前来看，开放自动化平台及标准仍在探索和完善阶段，且尚需一定市场培育及推广时间。一家独放不是春，百花齐放春满园，各自动化厂商、设备制造商、系统集成商、开发者、行业标准组织及制造企业仍需紧密联合起来，共同塑造开放自动化平台的应用生态。以此次边缘计算开发者大赛为契机，将会更多生态伙伴投入到EcoStruxure开放自动化平台的实际场景开发中来，持续不断地挖掘开放自动化所带来的无限潜力。