【編者按】

“十四五”時期，是工業互聯網結合5G、大數據、人工智能等新一代信息技術，加速推進制造業轉型升級的關鍵階段。工業互聯網正在重塑制造業生態，使之呈現一種萬象更新的氣派。這一次，《電子技術應用》雜志社以 “自動化巨頭擁抱工業互聯網時代” 為主題，邀請到全球六家自動化巨頭：ABB、艾默生、施耐德電氣、西門子、羅克韋爾自動化、費斯托，以及全球兩家電子制造龍頭公司：應用材料、環旭電子，針對企業在工業互聯網時代的轉型問題邀請嘉賓發表觀點，共話智能制造新篇章。

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費斯托集團總部 | 圖 源：費斯托

總部坐落于德國內卡河畔埃斯林根的費斯托集團（Festo），是一家成立于1925年的獨立家族企業。作為自動化技術全球領先的廠商，從 60 多年前開始涉足自動化領域，費斯托一直是該行業強有力的推動者。

數字化是工業4.0智能制造的必經之路與基石。費斯托積極在所有的企業部門推進數字化進程，引領客戶和員工進入數字化未來。在轉型的路上，除了專注于?生產率的提高，在管理方面，費斯托意識到“工業互聯網安全風險”是一個需要全員參與的工業4.0數字化時代新型管理問題，作為企業數字化轉型中的一個重要環節，公司在企業管理上也十分重視對員工進行IT網絡信息安全的日常培訓。

2020年3月，費斯托在慕尼黑被授予“工業與技術”類別“2019年度最佳數字化轉型公司”獎項。這一獎項的頒發對費斯托的整體數字化方案（包括公司戰略、智能產品和數字服務、以及所提供的數字化進修培訓）給予了充分的肯定。

在費斯托，數字化轉型是從三大方向進行布局的：

1）產品線設計的數字化轉型：例如并購AI軟件業務，不斷集成融合最新數字化技術；采用機器學習與人工智能算法，加強自動化領域數據深度采集、分析與預防性維修服務能力；加強與各個云平臺巨頭的全球合作等；

2）通過打造全球數字化工廠與物流系統，對工廠的自動化/網絡化/信息化/數字化/智能化進行布局；

3）對企業實施運營成本優化的本地化戰略：例如中國濟南孫村智能制造工廠。

費斯托數字化轉型布局 | 圖 源：費斯托

// 以技術創新加速數字化轉型 //

技術的創新無疑為費斯托的數字化轉型按下了“加速鍵”。近年來，伴隨著行業升級和技術迭代，費斯托的技術創新覆蓋了從傳統工業自動化現場層直到云端的各個層級，例如傳感器與執行器層上的IO-Link通訊技術、基于嵌入傳感器的硬件設計、壓電技術；現場總線與工業以太網層上的主干網絡通訊技術(例如PROFINET、EtherNet/IP、EtherCAT、Modbus TCP、CC-Link IE等等協議)與費斯托創新AP協議高速通訊技術；工業物聯網邊沿層上遵循IEC 61131-3標準的PLC控制技術和OPC UA、MQTT、AMQP等協議的物聯網通訊技術；以及互聯網云平臺服務層上的ML機器學習、AI人工智能、DT數字孿生、I4AAS工業4.0資產管理殼和各種最新的軟件技術。相應地，費斯托也已能夠提供完整的氣動自動化產品線、電動自動化產品線、自動化全面解決方案。

費斯托產品業務單元經理章文俊表示，工業互聯網本身的發展需要完善的自動化運行的信息模型系統。費斯托Festo元件采用了“工業4.0通用語言”進行產品描述，并且與工業4.0平臺其他成員提供的產品方案通過“工業4.0自動化標記語言”進行互聯互通互操作，這就意味著機器設計期間，機械圖、運動機構、氣路圖、電路圖、行為描述、仿真等環節是可以自動化生成并運行的。

費斯托（中國）產品業務單元經理 章文俊先生

圖 源 ：費斯托

圖 源：費斯托

值得一提的是，作為一家在氣動行業有舉足輕重地位的公司，費斯托深知不斷下降的氣動技術門檻以及日益加劇的基礎氣動元件市場競爭使得“跨界技術融合”迫在眉睫。“單純立足于氣動技術本身的品牌和企業只能在紅海市場中依靠價格優勢生存。在工業4.0智能制造引領的大方向之下，一些擁有技術和資金優勢的品牌也在不斷加強氣動技術與其它領域技術，比方說傳感器、通訊、自動控制、新型材料、人工智能的融合，在市場競爭中體現出與眾不同的差異化優勢。”章文俊講道，“費斯托Festo氣動技術的突出優勢在于將傳統氣動技術與新興數字化技術的完美融合，發展出了數字化氣動控制技術，并發布了世界首創的完全符合工業4.0標準的數字控制終端Festo Motion Terminal VTEM，值得大家重點關注。”

// 數字化氣動控制技術的領跑者 //

費斯托早在1989年就在世界上首創了氣動閥島技術方案，成功實現了氣動控制系統的模塊化、智能化、多功能化、集成化、網絡化。順應工業4.0數字化轉型升級發展趨勢，費斯托于2017年又在全球首創了數字化氣動技術智能終端方案，命名為VTEM數字控制終端，滿足了電子、汽車、機床、食品包裝、過程處理、生命科學等不同行業的智能制造需求。

氣動技術面臨的最大挑戰來自于壓縮空氣本身的特性：由于氣體存在可壓縮性，這使得傳統氣動系統中執行器的動作控制（位置、速度、力，等）總是無法媲美電驅動解決方案。但電驅動的硬件成本以及維護難度讓一些用戶望而卻步。相比傳統經典氣動控制方案，VTEM方案能夠實現更柔性的氣動運動控制，更低的企業TCO總擁有成本，更智能的氣動數字化方案，創造智能制造的巨大價值。除機床行業之外，VTEM數字控制終端在很多工業領域都取得了突破性進展，例如輪胎成型機、自動化包裝機械、玻璃研磨與熱彎設備等等。章文俊告訴記者，近期費斯托的工作重點是將VTEM的流量范圍以及APP功能進行進一步拓展，以滿足更多行業客戶更多應用場景的需求（譬如為電子行業開發小尺寸、低流量的閥片，增加運動定位APP以滿足客戶多點定位需求）。

圖  源：費斯托

// 工業5G應用落地的“最后一米” //

費斯托產品線的強大不僅是因為融合了先進的自動化控制系統技術、工業以太網技術等，同時還因為順應了市場變化，與前沿技術協同發展，例如5G通訊。

據悉，費斯托的氣動與電氣自動化產品與軟件等方案 (例如IO-Link控制器與設備、CPX-AP-I遠程I/O系統、MSE6系列能效模塊、VTEM數字控制終端、CPX-IOT物聯網網關等等)都具備了數字化接口，能夠靈活接入 “5G﹢工業互聯網”的十大典型應用場景（包括協同研發設計、遠程設備操控、設備協同作業、柔性生產制造、現場輔助裝配、機器視覺質檢、設備故障診斷、廠區智能物流、無人智能巡檢、生產現場監測）。“我們的產品方案能滿足各種工業物聯網協議與現場數據深度互聯/互通/互動的需要，是讓工業5G應用真正落地的‘最后一米’。”章文俊表示。

// 數字化與信息模型——工業互聯網的巨大盲區 //

“目前工業互聯網大部分是在解決數據連接問題，而在數字化與信息模型方面的盲區還是很大。”提及工業互聯網發展的成熟度，章文俊如是說。在他看來，企業真正實現數字化技術在工業互聯網的全面落地實施還面臨以下突出挑戰：

1）大量相對傳統的技術/產品/機器設備/元器件/組件等物理實體尚不具備最基本的對外部數據互聯互通功能與通訊網絡接口，或者所采用的工業通訊技術過于陳舊需要追加投資進行升級，各個網絡層級與不同協議之間設置與轉換要求過多，相互之間沒有徹底互聯互通，導致IT與OT無法徹底融合，遠遠無法實現CPS數字孿生的構想。

2）大量相對傳統的技術/產品/機器設備/元器件/組件等物理實體尚不具備基于大量內置傳感器數據的自感知自適應能力，并且尚不具備可以靈活變化功能的產品結構（例如用戶希望通過工業軟件App快速改變智能硬件工作形態，而不希望如以前那樣改變物理實體浪費時間）以適應大規模快速柔性生產定制化需求，這意味著我們需要大批徹底創新設計的真正數字化元件/組件/設備，才有可能實現工業互聯網從底層到云端的徹底數字化。

3）大量相對傳統的技術/產品/機器設備/元器件/組件等物理實體尚不具備統一標準的信息模型，無法形成完整體系的數字孿生去構建AAS資產管理殼運行體系，導致工業4.0數字化轉型不夠全面徹底，成熟度始終處于較低的水平。

“費斯托也正在繼續加大研發投入，持續優化和創新產品和解決方案，滿足不同行業客戶的智能制造需求，真正實現在工業4.0時代解放人類生產力。”章文俊總結道。

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