綠·智創新，共塑未來工業：施耐德電氣引領開放自動化新浪潮

在工業4.0的浪潮中，技術的革新不斷推動著制造業的轉型升級。施耐德電氣作為全球能源管理和自動化領域的領導者，攜手中國信息通信研究院、中國聯通和華勝銳盈，在第24屆中國國際工業博覽會上聯合發布了《工業蜂窩網賦能的開放自動化解決方案》報告。這份報告不僅深入解讀了新型工業化趨勢下的技術融合優勢，更展示了施耐德電氣如何通過算、網、控技術的融合，為制造業帶來效率提升與徹底的數字化轉型。

技術融合：工業自動化的新篇章

隨著國家新型工業化政策的指引，“5G+工業互聯網”的解決方案正逐步從外圍輔助環節向生產控制核心環節滲透，意圖打破傳統工業控制系統的封閉現狀，提高生產過程的柔性和透明性。施耐德電氣的開放自動化技術、工業蜂窩網技術，以及邊緣算力平臺技術的快速發展，正在加速這一變革的實現。

在這一變革中，開放自動化系統架構的創新理念成為了核心。施耐德電氣EcoStruxure開放自動化平臺（EcoStruxure Automation Expert，簡稱EAE）便是這一理念的實踐典范。EAE基于IEC 61499標準，通過軟硬件全生命周期的解耦，實現了即插即用的生產模式，提高了工程效率，并支持了IT/OT的原生融合。

工業蜂窩網的部署，是實現開放自動化系統的關鍵一步。這種網絡不僅為工業企業提供了高可靠、廣連接、低功耗、低成本的無線專網數據傳輸服務，也支持了面向5G-A、6G等技術的長期演進和升級。這種網絡的部署，提高了生產的靈活性，也為工業控制算法的分布式部署提供了可能。

施耐德電氣工業自動化中國區開放自動化業務發展總監申紅鋒介紹，施耐德電氣和合作伙伴在今年的實際應用中，將控制系統南向鏈接的無線化進一步延伸至控制虛擬化及平臺生態化。同時，網絡連接也從5G專網迭代至融合了5G、4G（含Cat.1、Cat.4等)和NB-IoT等多種網絡制式的工業蜂窩網。

 施耐德電氣工業自動化中國區開放自動化業務發展總監申紅鋒

“之所以進行這兩方面的迭代，是因為它們恰好符合開放自動化系統本身的發展需求。”申紅鋒解釋道，“有了網絡和算力平臺的加持，開放自動化的愿景得以更好地實現。”一方面，雖然5G進入南向的能力已經得到驗證，但并不是所有設備都需要用到5G的高速率、大帶寬特性。工業現場的應用十分復雜，不同場景對網絡的指標要求并不相同——有的終端對速率要求不高，但對功耗非常敏感；有的終端部署數量較多，希望成本更加經濟。對此，施耐德電氣與合作伙伴提出了“工業蜂窩網”這一概念。這樣既能滿足不同智能制造場景對網絡能力的差異化要求，還兼具易用、安全、合規、低功耗等特點。

另一方面，傳統實體PLC的“重任”可以由采用超融合架構的工業邊緣算力平臺來承接。北京華勝銳盈科技有限公司總經理、創始合伙人王宇男認為，超融合對工業企業客戶而言是最完美的一種選擇：“超融合一來能夠有效降低從設備采購到維護的成本，二來可以根據企業需求的增長實現快速、靈活的擴容，具有高度開放、高可用、易于擴展、彈性伸縮、便于維護和管理等優勢。”

事實上，施耐德電氣EcoStruxure開放自動化平臺（EAE）作為開放自動化系統架構的典型實例，自2020年發布以來，施耐德電氣EcoStruxure開放自動化平臺以3-6個月為一個周期持續迭代，至今已經更新至V24.0版。

申紅鋒介紹，“全新升級的版本在‘高、大、穩、廣、易’這五個方面得到了強化——‘高’指的是整合工業視覺算法、數字孿生等高級應用；‘大’意味著更大的系統規模，目前每個解決方案可支持超過5000個I/O；‘穩’意味著系統可靠性的進一步提升；‘廣’是指平臺能夠支持Profinet、MQTT、OPC-UA、Modbus等更加廣泛的通信協議；‘易’則是通過提升易用性為用戶帶來更好的開發體驗。目前，該平臺已經在交通基礎設施、水與污水處理、地下管廊、隧道、物流、廠務系統、離散工業生產線、數據中心等多個行業得到了廣泛應用。”

綠色智能：未來工業的可持續發展

在施耐德電氣上海工廠的探訪中，我們得以一窺這一變革的前沿實踐。工廠自1996年建立以來，經過多年的發展，已經成為施耐德電氣在華的“零碳工廠”和先進智能工廠代表。2022年，該工廠被上海市經濟和信息化委員會評定為“上海市智能工廠”。同期，獲得“上海市普陀區質量金獎組織獎”。

施耐德電氣上海工廠至今已有28年的歷史，隨著自動化程度的逐步提高，許多設備處于逐步演變的過程中，一些老設備自然需要進行升級改造。設備的更新換代不僅僅是硬件的升級，更是對整個生產流程的優化和再造。

施耐德電氣全球供應鏈中國區低壓產品事業部副總裁應鵬介紹：“施耐德電氣上海工廠之所以要部署工業蜂窩網和開放自動化平臺，主要動力源于兩大需求：一是對自動化設備改造，二是對產線柔性化升級。然而，在這個過程中，由于硬件的PLC和工站的強綁定，IT和OT之間相對割裂，會在時間和成本方面帶來挑戰。”

 施耐德電氣全球供應鏈中國區低壓產品事業部副總裁應鵬

其中，在高速全自動鉚銀機設備改造項目中，其所用PLC運行了10年以上且已停產，系統生命周期到達終點。這意味著一旦出現故障，維修或替換將面臨困難，甚至可能造成生產線的長時間停頓，影響生產計劃和交貨周期。更令人頭疼的是，實體PLC與軟件程序一對一的綁定關系使得程序不能復用，不僅設備改造升級成本高，而且由于老舊的PLC缺少相關的一些通信功能，導致設備數據采集困難。

在改造過程中，施耐德電氣不僅要解決硬件的PLC和工站緊綁定的問題，還要解決IT與OT之間的信息孤島現象。此外，傳統老設備更常用的有線通訊方式在靈活性上存在不足，這在一定程度上限制了生產的靈活性和擴展性。施耐德電氣上海工廠的線體改造案例，展示了開放自動化與工業蜂窩網方案在實際應用中的顯著成效。通過軟硬件解耦，減少了對PLC數量的依賴，降低了固定資產投資，提高了運維效率。同時，改造后的系統具備更高的移動性和靈活性，能夠快速部署，覆蓋范圍更廣，支持大規模的設備連接。

隨著技術的不斷進步和市場需求的日益增長，開放自動化的前景愈發廣闊。施耐德電氣的開放自動化平臺，不僅在分布式過程控制、基礎設施、新能源汽車、數據中心等領域得到應用，更在倉儲、物流、工廠離散裝備行業等實現了自動化設備的改造。在開放自動化的浪潮中，施耐德電氣基于其前瞻性的技術視野和深厚的行業經驗，必將推動工業自動化技術的革新，為制造業的數字化轉型提供了新的思路和實踐路徑而隨著更多生態伙伴的加入，開放自動化將在全球范圍內掀起一場新的工業革命。