从封闭到开放自动化:通向全球未来工业的一场技术革命_未来科技范_科技新潮流 汽车新未来

从封闭到开放自动化:通向全球未来工业的一场技术革命

2025-10-15 18:40      未来科技范


  2011年,当“工业4.0”的概念首度诞生于德国汉诺威工业博览会之际,彼时的全球工业界或未料到14年后的人工智能浪潮会如此快速地渗入现代工厂的一条条产线:通过5G信号实时传输PLC设备数据,云平台自动调度边缘算力完成AI质检,不同品牌的传感器通过标准化接口实现无缝协同。这一幕,通过2025年上海工博会施耐德电气展出的智能翻牌机和睿动IOT魔方机器人变成现实。

  这也是施耐德电气同期发布的《开放自动化赋能工厂智能化解决方案》的实景演示。作为产业技术的全球领导者,多年来深耕开放自动化领域、并在5年前就推出开放自动化平台的施耐德电气,也将这场全球工业正在经历的变革清晰地呈现在业界眼前。

  当前,全球制造业正深陷“转型悖论”的困境。过去以PLC+现场总线为代表的“黑箱式”控制体系,因软硬一体、协议闭塞与扩展受限,更在面对大规模数据赋能、AI模型下沉与工业蜂窝网络接入时,逐步显露出“数据孤岛”“网络壁垒”“算力瓶颈”三大顽疾,这也如同无形的枷锁,让柔性生产、跨域协同、全球供应链调度成为难以落地的概念。

  而开放自动化技术的引入,则通过在控制层采用软件定义的方法和开放标准,实现了IT技术与OT(运营技术)的深度融合。《开放自动化赋能工厂智能化解决方案》指出,依托IEC 61499、OPC UA等标准,施耐德电气EcoStruxure开放自动化平台(以下简称EAE平台)实现了控制逻辑与硬件解耦,可在工业PC、边缘网关间自由迁移,同时通过5G与TSN融合构建确定性网络,解决跨域通信时延问题;此外借助“云-边-端”算力协同,让AI推理在车间级实现毫秒级响应。

  这一范式转变,不仅为实现真正的“柔性制造”提供了技术保障,更重要的是,它为工业数智化转型提供了加速器,将价值创造的焦点从固定资产投资(CapEx)转向了软件服务和创新(OpEx)。因此,开放自动化已不再是一个技术选择,而是制造业体系应对未来挑战、实现战略制高点的必要前提。

  智能化浪潮驱动:开放自动化成为转型共识

  叩问开放自动化在全球兴起的原因,离不开产业演进的深层需求。当前,世界制造业数字化转型已从节点型的“设备智能化”迈向全面型的“智能工厂”,但传统工业控制系统在数据、网络、算力的三大结构性瓶颈却成为制约这一进程的最大束缚。

  开放自动化的破局逻辑,正是围绕以上痛点提出的系统化解法。据《开放自动化赋能工厂智能化解决方案》介绍,与传统系统“硬件绑定软件”的封闭模式不同,软件定义自动化将控制逻辑从专有硬件中分离出来,形成可在多种硬件平台(工业PC、边缘网关、实时虚拟化环境)之间迁移和调度的逻辑层;同时,通过标准化接口(基于IEC 61499、OPC UA、TSN等)实现IT/OT的协议互通;此外,通过边云协同把AI推理与数据服务按需调度到最合适的位置,从而在确保确定性控制的同时把智能能力普遍覆盖到产线和设备。

  站在宏观的全球视角,开放自动化的兴起更符合多个层面的利益动因。一方面,世界许多制造强国正在将智能制造作为提升产业链韧性的重要手段——在这一进程中,开放标准与可组合平台能够避免单一供应商锁定,从而形成多主体竞争下的创新生态。

  另一方面,系统集成商与软件厂商则看到了通过平台化服务向客户提供“设备-平台-服务”一体化价值的商业机会,开放架构有利于把散落在系统集成商、独立软件厂商(ISV)和云服务商的创新整合成可交付的工业解决方案。以施耐德电气为例,其近年来通过生态伙伴计划扩展其合作网络,已在多个行业场景形成联合开发与交付能力,佐证了开放自动化已经从概念走向生态化实践。

  在此背景下,开放自动化成为一条回应全球制造业普遍痛点的可行路径,也是一种面向长期可演进性的架构选择——通过标准化、模块化与生态化,既降低企业数字化改造的门槛,又为规模化的智能能力下沉提供了长期可维护的技术基础。

  “网、算、控”技术融合与生态协同:探索智能工厂创新实践

  如果说需求的牵引成为开放自动化的起因,但想将开放自动化从试验床推向规模落地,则需要三类技术的深度融合:工业蜂窝网(含5G/私有网络与TSN)保障确定性和带宽;边云协同与轻量化AI推理平台提供算力与模型下沉能力;软件定义控制与标准化接口保证系统的互操作与快速部署。

  施耐德电气最新发布的《开放自动化赋能工厂智能化解决方案》,为开放自动化勾勒出了清晰的落地蓝图——以多维技术融合打破传统边界,以生态协同释放产业价值。施耐德电气EAE平台在这一技术栈上做出了工程化整合,并与运营商、边缘算力提供商和软件伙伴联合发表系列报告,描绘了“从网络到算力再到控制逻辑”的闭环路线图。

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