AT與IT融合 演繹工控傳奇——專訪德國(guó)倍福（Beckhoff）中國(guó)區(qū)執(zhí)行董事、總經(jīng)理梁力強(qiáng)先生

無論是德國(guó)工業(yè)4.0所涉及的快速、小批量柔性化生產(chǎn)，還是中國(guó)制造2025的綠色、高效智能制造，與IT深度融合的工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)終將發(fā)揮核心作用。德國(guó)倍福（Beckhoff）作為PC控制的領(lǐng)導(dǎo)者，始終以前瞻性思維積極實(shí)踐著自動(dòng)化（AT）與IT的完美融合。2016年時(shí)值倍福中國(guó)成立15周年，從最初的不為人知，到業(yè)務(wù)突破10億元，成為開放式自動(dòng)化系統(tǒng)和解決方案的引領(lǐng)者，本文通過對(duì)德國(guó)倍福（Beckhoff）中國(guó)區(qū)執(zhí)行董事、總經(jīng)理梁力強(qiáng)先生的采訪，力求展現(xiàn)倍福在硬件平臺(tái)、應(yīng)用軟件和互聯(lián)通信等環(huán)節(jié)不斷賦予自動(dòng)化的新價(jià)值，探究締造業(yè)界傳奇的成因。

德國(guó)倍福（Beckhoff）中國(guó)區(qū)執(zhí)行董事、總經(jīng)理梁力強(qiáng)先生

PC控制三原色
　　德國(guó)倍福誕生的八十年代正是PLC廣泛取代繼電器控制的激情歲月，面對(duì)快速增長(zhǎng)的市場(chǎng)，如何著眼未來，另辟蹊徑并形成獨(dú)特的企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力是生存與發(fā)展的關(guān)鍵。區(qū)別于眾多從電氣化跨入自動(dòng)化的廠商，倍福大膽實(shí)踐將控制由硬件轉(zhuǎn)向軟件，即用不同的軟件平臺(tái)取代不同的復(fù)雜硬件，這一思維打破了傳統(tǒng)的工業(yè)化思維理念，開創(chuàng)了將PC應(yīng)用到工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的新時(shí)代。當(dāng)時(shí)倍福選擇MS-DOS操作系統(tǒng)的PC作為控制器，以C語(yǔ)言進(jìn)行編程運(yùn)算。1986年，倍福首臺(tái)基于PC的控制器成功應(yīng)用于門窗加工的雙刀斜切鋸上，生產(chǎn)數(shù)據(jù)和高效附加程序可通過軟驅(qū)進(jìn)行寫入，確立了倍福借助開放硬件平臺(tái)，以軟件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化功能的核心理念。開放的PC控制具備運(yùn)算速度快、成本低、程序編寫便捷等鮮明特點(diǎn)，更為重要的是讓用戶擺脫了傳統(tǒng)模式對(duì)控制器廠商的依賴。梁總強(qiáng)調(diào)，PC控制器，連同陸續(xù)推出的EtherCAT實(shí)時(shí)以太網(wǎng)通訊技術(shù)和TwinCAT軟件構(gòu)成了倍福PC控制理念的“三原色”，而IT思維與工業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新則成為倍福重要的成長(zhǎng)基因。

總線、系統(tǒng)和行業(yè)三部曲
　　回顧在華15年的發(fā)展歷程，梁總認(rèn)為準(zhǔn)確的市場(chǎng)定位和執(zhí)著堅(jiān)守是打開市場(chǎng)突破口的關(guān)鍵。2001年，梁總創(chuàng)立Beckhoff北京代表處，將企業(yè)命名為“倍福”，寓意“Double Happiness”。梁總此前任職于電子工業(yè)部進(jìn)出口總公司，負(fù)責(zé)機(jī)床和加工中心等核心設(shè)備的技術(shù)引進(jìn)，對(duì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)情況和國(guó)際機(jī)電一體化與自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展有著深入了解。梁總指出，市場(chǎng)對(duì)任何新技術(shù)的接受都需要過程，當(dāng)時(shí)基于PC的控制技術(shù)即使是在歐洲的接受度也只有10%~15%，現(xiàn)場(chǎng)總線I/O成為倍福進(jìn)入中國(guó)的切入點(diǎn)。當(dāng)年中國(guó)市場(chǎng)已經(jīng)開始普及以Profibus為代表的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，總線I/O產(chǎn)品的需求旺盛。倍福I/O產(chǎn)品支持眾多總線協(xié)議，高度的靈活性提供用戶多種選擇，產(chǎn)品品質(zhì)可靠，適用場(chǎng)合廣泛，受益于顧問式銷售模式與務(wù)實(shí)的價(jià)格策略，倍福中國(guó)的業(yè)務(wù)取得了快速增長(zhǎng)。倍福通過與中國(guó)機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用協(xié)會(huì)、PLCopen組織密切合作，積極組織和參加每年的大型現(xiàn)場(chǎng)總線全國(guó)巡演和技術(shù)交流會(huì)，并在北京、上海、廣州等地常年舉辦技術(shù)培訓(xùn)班，為培育市場(chǎng)做了不懈的努力。
　　隨著PC控制的理念被越來越多的用戶所接受，以及倍福硬實(shí)力和軟實(shí)力的提升，倍福中國(guó)從2003年開始向市場(chǎng)推廣系統(tǒng)方案，同時(shí)建立覆蓋大中城市的營(yíng)銷網(wǎng)絡(luò)，完成從分銷到直銷的轉(zhuǎn)型。硬實(shí)力指的是2002年推出的導(dǎo)軌安裝模塊化PC—CX1000嵌入式控制器， CX1000不僅擁有傳統(tǒng)PLC功能，還具有運(yùn)動(dòng)控制功能，可以集成人機(jī)界面（HMI），除標(biāo)準(zhǔn)配置集成了串口和以太網(wǎng)接口外，還可以選擇各種現(xiàn)場(chǎng)總線主/從站接口，成為PC-based Control挑戰(zhàn)PLC的先鋒。軟實(shí)力則是2003年倍福開發(fā)的基于以太網(wǎng)的EtherCAT總線。EtherCAT研發(fā)得益于倍福PC控制的理念和IT融合的技術(shù)路線，高速實(shí)時(shí)通信克服了現(xiàn)場(chǎng)總線對(duì)于PC控制系統(tǒng)性能的制約。難能可貴的是，倍福以開放共享的胸懷將EtherCAT開放給整個(gè)行業(yè)，2003年底就牽頭成立了ETG國(guó)際組織，目前全球會(huì)員公司3900家，中國(guó)突破500家，成為全球最大的現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)會(huì)。2014年10月，EtherCAT正式成為推薦性中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T31230-2014），2015年12月，EtherCAT入編工信部《國(guó)家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南》，為中國(guó)制造2025的核心—智能制造提供重要的技術(shù)支撐。
　　2007年5月，倍福全資中國(guó)分公司落戶上海，與此同時(shí)，行業(yè)思維讓倍福中國(guó)的發(fā)展步入新階段。在強(qiáng)化行業(yè)應(yīng)用的思路下，TwinCAT軟件平臺(tái)融合C++和Matlab算法，成為工程師們的開發(fā)利器，倍福不斷將特定行業(yè)的專項(xiàng)功能庫(kù)集成到TwinCAT平臺(tái)中，最大限度節(jié)省用戶的開發(fā)周期和成本，通過有效的技術(shù)培訓(xùn)和聯(lián)合開發(fā)，讓不同行業(yè)的用戶受益良多。截止目前，來自不同行業(yè)技術(shù)工程師的“倍福技術(shù)之星俱樂部”已突破1600人。
　　為裝備制造業(yè)服務(wù)，提升客戶競(jìng)爭(zhēng)力
　　梁總于2007年制定了以風(fēng)電為代表，聚焦垂直行業(yè)的發(fā)展路線，倍福準(zhǔn)確把握住了中國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略機(jī)遇。倍福基于PC的控制技術(shù)在風(fēng)機(jī)主控、變槳控制及風(fēng)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控方面得到了廣泛應(yīng)用，倍福推出的用于快速開發(fā)大型兆瓦級(jí)智能風(fēng)機(jī)的TwinCAT Wind軟件架構(gòu)，將工業(yè)4.0技術(shù)與Beckhoff成熟的風(fēng)電行業(yè)知識(shí)完美結(jié)合于一體，成為新一代風(fēng)電控制系統(tǒng)的理想開發(fā)平臺(tái)。此外，倍福強(qiáng)化對(duì)風(fēng)電客戶的現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)與技術(shù)支持，為幾十個(gè)風(fēng)場(chǎng)的數(shù)百位現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)工程師進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，為保證風(fēng)電機(jī)組的高效、無故障運(yùn)行創(chuàng)造了條件。目前，倍福基于 PC 的嵌入式系統(tǒng)已成為國(guó)內(nèi)兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的主流控制器，市場(chǎng)占有率超過50%。
　　運(yùn)動(dòng)控制是眾多工業(yè)應(yīng)用的關(guān)鍵，2008年推出的XFC極速控制技術(shù)匯集了倍福多項(xiàng)核心技術(shù)：高性能工業(yè)PC、超高速I/O模塊、EtherCAT以太網(wǎng)通信和TwinCAT軟件，以I/O響應(yīng)時(shí)間≤100?µS的高速控制方案，進(jìn)一步打開了設(shè)備性能的提升空間。2009年，倍福采用XFC極速控制技術(shù)在煙草行業(yè)的高速卷煙機(jī)中成功替代專業(yè)進(jìn)口控制器，打破了行業(yè)技術(shù)壁壘，使國(guó)產(chǎn)煙機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，受到中國(guó)煙草機(jī)械總公司的高度評(píng)價(jià)，于2015年被確定為全行業(yè)統(tǒng)一電控平臺(tái)。
　　2015年，倍福進(jìn)軍快速增長(zhǎng)的消費(fèi)電子領(lǐng)域，憑借產(chǎn)品在非標(biāo)設(shè)備開發(fā)過程中的開放性和便捷性，與深圳華為共同研制開發(fā)了多種類型的手機(jī)測(cè)試和組裝設(shè)備。多年來，在金屬加工行業(yè)的激光切割系統(tǒng)、光伏行業(yè)的PECVD電控平臺(tái)等領(lǐng)域，倍福以面向行業(yè)的解決方案，有效支持了國(guó)內(nèi)企業(yè)的自主創(chuàng)新，促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)數(shù)字化與智能化發(fā)展，縮短了我國(guó)裝備制造業(yè)與國(guó)際先進(jìn)水平的差距。與此同時(shí)，為了促進(jìn)科學(xué)技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)的相互融合，梁總積極倡導(dǎo)“科技自動(dòng)化”理念，發(fā)起并共同創(chuàng)建中國(guó)科技自動(dòng)化聯(lián)盟，與聯(lián)盟共同打造符合中國(guó)制造業(yè)現(xiàn)狀的“智慧工廠1.0”目標(biāo)框架，為制造業(yè)企業(yè)，尤其是中小企業(yè)指明了一條通向智慧工廠的現(xiàn)實(shí)路徑。
　　傳遞工業(yè)4.0價(jià)值
　　在通往工業(yè)4.0的道路上，倍福積極進(jìn)行多維度的創(chuàng)新實(shí)踐。通過為歐洲最大的櫥柜制造商“柏麗”（Nobilia）提供數(shù)字化工廠解決方案，滿足小批量、多品種，柔性定制化市場(chǎng)需求。該項(xiàng)目采用倍福基于PC的控制技術(shù)，與Oracle，ERP之間建立數(shù)據(jù)互聯(lián)，最大化實(shí)現(xiàn)了櫥柜生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)透明性，甚至能夠完成單件定制的生產(chǎn)流程，TwinCAT軟件可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，大大縮短了工程時(shí)間，這些正是工業(yè)4.0理念的鮮明特征。目前，柏麗工廠每天可生產(chǎn)2600套個(gè)性化的櫥柜，完成88種不同的門板設(shè)計(jì)，櫥柜年產(chǎn)量達(dá)58萬(wàn)套。
　　中國(guó)用戶也成為倍福創(chuàng)新實(shí)踐的受益者。在三一重工上海臨港全球最大的挖掘機(jī)生產(chǎn)基地中，以工控機(jī)、控制面板、TwinCAT軟件和總線I/O等倍福自動(dòng)化產(chǎn)品打造的焊接、裝配生產(chǎn)線和物流控制系統(tǒng)，采用高速無線通信技術(shù)，改變了工程機(jī)械行業(yè)傳統(tǒng)物流和生產(chǎn)方式，極大地提高了企業(yè)的自動(dòng)化水平和制造柔性。
　　梁總指出，在數(shù)字化與智能化的大趨勢(shì)下，軟件成為構(gòu)建工業(yè)4.0的重要拼圖。在TwinCAT誕生20年之際，倍福與時(shí)俱進(jìn)地推出了針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)4.0的TwinCAT解決方案。TwinCAT IoT包含標(biāo)準(zhǔn)化的云通訊協(xié)議，使所有現(xiàn)場(chǎng)層的控制器可以輕松、安全、快速地與云服務(wù)器通訊；倍福工業(yè)4.0軟件解決方案的核心是TwinCAT Analytics，該軟件具有全新的算法并自帶數(shù)據(jù)庫(kù)，它可以周期性地同步存儲(chǔ)過程數(shù)據(jù)，以便進(jìn)行在線和離線狀態(tài)分析、預(yù)測(cè)性維護(hù)、模式檢測(cè)和機(jī)器優(yōu)化，所設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)格式可方便地通過微軟或亞馬遜提供的分析服務(wù)功能進(jìn)行訪問和處理，為制造業(yè)邁入云服務(wù)時(shí)代創(chuàng)造了條件。
　　結(jié)束語(yǔ)
　　回顧在華15年的發(fā)展歷程，倍福的成功，不僅改變了中國(guó)工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)格局，更是影響了業(yè)界的控制理念和AT與IT的融合思維。展望未來，梁總強(qiáng)調(diào)，中國(guó)制造2025明確了產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主攻方向，而智慧工廠成為智能制造的載體和落腳點(diǎn)。大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算等IT技術(shù)的應(yīng)用為制造業(yè)勾勒出數(shù)字化的藍(lán)圖，而在倍福主導(dǎo)下研發(fā)的OPC UA通訊構(gòu)架以安全、可靠、獨(dú)立于廠商的技術(shù)，使來自制造層級(jí)的原始數(shù)據(jù)與生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)和ERP層級(jí)無縫貫通，為構(gòu)建智慧工廠奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，而倍福演繹的工控傳奇，正如當(dāng)前的數(shù)字化進(jìn)程一樣，才剛剛開始。