如今,軟件定義的開放自動化正在物流行業掀起效率革命,施耐德電氣則通過自身實踐,展示了EcoStruxure開放自動化平臺(EAE)技術的巨大潛力。近日,筆者有幸參觀了施耐德電氣北京物流中心的智能化升級成果——作為施耐德電氣智能制造產業示范園項目二期的智能物流樞紐,該中心自2023年5月啟動分階段運營以來,通過部署EcoStruxure開放自動化平臺(EAE),實現了物流自動化系統的創新革命。
物流中心:為何從PLC到EAE
施耐德電氣北京物流中心總體規模達18,000平方米,其中二期擴建區域12,000平方米。中心集原材料倉儲與物流分銷功能于一體,涵蓋7個混合倉儲庫區,承擔著年銷售額近百億元的貨物收發存管理任務。
“傳統PLC系統復雜度高、點位眾多,實現相同規模的輸送線控制需要上百臺PLC。”施耐德電氣(中國)有限公司物流北區總監李濤濤表示,“而EcoStruxure開放自動化平臺(EAE)通過軟件定義的方式實現了更高效、集中的控制,顯著降低了硬件復雜度和后期維護成本。”
在該物流中心,整個EcoStruxure開放自動化平臺(EAE)采用三層架構:底層涵蓋PLC、變頻器、傳感器等智能硬件設備;中間層是顯示進程間通信設備狀態命令的IPCs系統和負責邊緣控制的EcoStruxure開放自動化平臺(EAE);頂層則是聚集于核心物流倉儲相關應用、分析和服務功能的WMS和WCS系統。
相較于傳統PLC技術架構,EcoStruxure開放自動化平臺(EAE)的核心優勢在于通過控制的虛擬化,解耦控制的軟硬件,從而更容易地實現了IT與OT的深度融合。據施耐德電氣工業自動化業務EAE能力中心負責人區冰華介紹,施耐德電氣北京物流中心的EcoStruxure開放自動化平臺(EAE)帶來了一系列顯著的創新價值。
物流項目的全生命周期改善
全新的開放自動化架構和EAE平臺的實施,明顯給整個物流項目帶來了從設計到運維的項目全生命周期的改善。
首先是在設計階段,EcoStruxure開放自動化平臺(EAE)可與EcoStruxure?機器專家數字孿生物流及倉儲軟件(EMET L&W)無縫集成,在項目實施前構建輸送線的三維虛擬模型,通過自動化程序驗證物流倉儲的實際動作流程,而這一能力是傳統PLC難以實現的。
其次在開發部署階段,EcoStruxure開放自動化平臺(EAE)可通過虛擬化技術實現靈活擴展,無需改變硬件配置,同時采用面向對象的模塊化編程方式,可在擴建類似產線時直接調用,實現軟件的高度復用。這種模塊化設計不依賴特定硬件平臺,可在不同硬件間靈活移植,確保軟件一致性。據了解,相較于傳統PLC部署方式,EcoStruxure開放自動化平臺(EAE)在部署過程中至少降低20%以上部署時間,部分項目甚至達到50%-60%的提升!
其三在運營階段,EcoStruxure開放自動化平臺(EAE)能夠發揮IT/OT融合能力。傳統方案中,WMS/WCS等IT層軟件與OT層設備因協議差異難以直接交互。EcoStruxure開放自動化平臺(EAE)則具備雙向交互能力,既能與IT系統進行數據交互,又能按OT格式與底層設備通信,無需額外網關設備,既降低成本又提升數據交互效率,其運行穩定性超過99%。
最后在維護階段,EcoStruxure開放自動化平臺(EAE)無需定期程序備份、準備PLC及工控機備件,降低了維護成本也減少了定期保養檢查工作。通過實時監控,維護工作僅需進行簡單的現場巡檢,如清理塵土等,極大提升了運維效率。
潛力巨大的開放自動化
施耐德電氣將軟件定義自動化類比“軟件定義汽車”的變革,認為其核心在于三個維度:開放生態系統、控制虛擬化與數據連續性,而正是基于這三個維度的獨特優勢,開放自動化的未來顯得潛力巨大。
首先作為開放自動化組織(UAO)的創始成員之一,施耐德電氣正與生態伙伴共同推動開放自動化技術的發展,實現不同設備間的配置編程交互,這也是一項技術走向市場成熟的重要標志。據悉,施耐德電氣還將在2025年工博會期間繼續發布“5G+邊緣計算”系列白皮書,進一步闡述開放自動化的技術路徑與實踐經驗。
其次,完全符合控制虛擬化的趨勢。開放自動化基于解耦軟硬件,借助更大算力平臺,如服務器、云端,使用戶有更多選擇,聚焦生產系統的核心需求,專注編寫最優控制軟件,這將大大釋放自動化工程師的潛力。
其三,更好地保障了數據的連續性。開放自動化通過在機器級與企業級共用可信數據,真正實現IT/OT深度集成,確保數據連貫,讓軟件成為資產。
目前,施耐德電氣EcoStruxure開放自動化平臺(EAE)已廣泛應用于交通運輸、基礎設施建設、水務系統、離散制造業等領域,為工業企業的智能制造轉型提供強大動力,而北京物流中心的成功實踐,則為整個行業提供了可復制的智能物流升級范本。