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

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

德國倍福（Beckhoff）中國區(qū)執(zhí)行董事、總經(jīng)理梁力強先生

PC控制三原色
　　德國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，面對快速增長的市場，如何著眼未來，另辟蹊徑并形成獨特的企業(yè)競爭力是生存與發(fā)展的關(guān)鍵。區(qū)別于眾多從電氣化跨入自動化的廠商，倍福大膽實踐將控制由硬件轉(zhuǎn)向軟件，即用不同的軟件平臺取代不同的復雜硬件，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應用到工業(yè)自動化領(lǐng)域的新時代。當時倍福選擇MS-DOS操作系統(tǒng)的PC作為控制器，以C語言進行編程運算。1986年，倍福首臺基于PC的控制器成功應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)進行寫入，確立了倍福借助開放硬件平臺，以軟件實現(xiàn)自動化功能的核心理念。開放的PC控制具備運算速度快、成本低、程序編寫便捷等鮮明特點，更為重要的是讓用戶擺脫了傳統(tǒng)模式對控制器廠商的依賴。梁總強調(diào)，PC控制器，連同陸續(xù)推出的EtherCAT實時以太網(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)應用創(chuàng)新則成為倍福重要的成長基因。

總線、系統(tǒng)和行業(yè)三部曲
　　回顧在華15年的發(fā)展歷程，梁總認為準確的市場定位和執(zhí)著堅守是打開市場突破口的關(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)部進出口總公司，負責機床和加工中心等核心設(shè)備的技術(shù)引進，對國內(nèi)市場情況和國際機電一體化與自動化技術(shù)的發(fā)展有著深入了解。梁總指出，市場對任何新技術(shù)的接受都需要過程，當時基于PC的控制技術(shù)即使是在歐洲的接受度也只有10%~15%，現(xiàn)場總線I/O成為倍福進入中國的切入點。當年中國市場已經(jīng)開始普及以Profibus為代表的現(xiàn)場總線技術(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，適用場合廣泛，受益于顧問式銷售模式與務(wù)實的價格策略，倍福中國的業(yè)務(wù)取得了快速增長。倍福通過與中國機電一體化技術(shù)應用協(xié)會、PLCopen組織密切合作，積極組織和參加每年的大型現(xiàn)場總線全國巡演和技術(shù)交流會，并在北京、上海、廣州等地常年舉辦技術(shù)培訓班，為培育市場做了不懈的努力。
　　隨著PC控制的理念被越來越多的用戶所接受，以及倍福硬實力和軟實力的提升，倍福中國從2003年開始向市場推廣系統(tǒng)方案，同時建立覆蓋大中城市的營銷網(wǎng)絡(luò)，完成從分銷到直銷的轉(zhuǎn)型。硬實力指的是2002年推出的導軌安裝模塊化PC—CX1000嵌入式控制器， CX1000不僅擁有傳統(tǒng)PLC功能，還具有運動控制功能，可以集成人機界面（HMI），除標準配置集成了串口和以太網(wǎng)接口外，還可以選擇各種現(xiàn)場總線主/從站接口，成為PC-based Control挑戰(zhàn)PLC的先鋒。軟實力則是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，高速實時通信克服了現(xiàn)場總線對于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開放給整個行業(yè)，2003年底就牽頭成立了ETG國際組織，目前全球會員公司3900家，中國突破500家，成為全球最大的現(xiàn)場總線協(xié)會。2014年10月，EtherCAT正式成為推薦性中國國家標準（GB/T31230-2014），2015年12月，EtherCAT入編工信部《國家智能制造標準體系建設(shè)指南》，為中國制造2025的核心—智能制造提供重要的技術(shù)支撐。
　　2007年5月，倍福全資中國分公司落戶上海，與此同時，行業(yè)思維讓倍福中國的發(fā)展步入新階段。在強化行業(yè)應用的思路下，TwinCAT軟件平臺融合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)的專項功能庫集成到TwinCAT平臺中，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)，提升客戶競爭力
　　梁總于2007年制定了以風電為代表，聚焦垂直行業(yè)的發(fā)展路線，倍福準確把握住了中國風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略機遇。倍福基于PC的控制技術(shù)在風機主控、變槳控制及風場網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控方面得到了廣泛應用，倍福推出的用于快速開發(fā)大型兆瓦級智能風機的TwinCAT Wind軟件架構(gòu)，將工業(yè)4.0技術(shù)與Beckhoff成熟的風電行業(yè)知識完美結(jié)合于一體，成為新一代風電控制系統(tǒng)的理想開發(fā)平臺。此外，倍福強化對風電客戶的現(xiàn)場服務(wù)與技術(shù)支持，為幾十個風場的數(shù)百位現(xiàn)場服務(wù)工程師進行技術(shù)培訓，為保證風電機組的高效、無故障運行創(chuàng)造了條件。目前，倍福基于 PC 的嵌入式系統(tǒng)已成為國內(nèi)兆瓦級風力發(fā)電機組的主流控制器，市場占有率超過50%。
　　運動控制是眾多工業(yè)應用的關(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響應時間≤100?µS的高速控制方案，進一步打開了設(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)的高速卷煙機中成功替代專業(yè)進口控制器，打破了行業(yè)技術(shù)壁壘，使國產(chǎn)煙機自動化控制系統(tǒng)達到國際先進水平，受到中國煙草機械總公司的高度評價，于2015年被確定為全行業(yè)統(tǒng)一電控平臺。
　　2015年，倍福進軍快速增長的消費電子領(lǐng)域，憑借產(chǎn)品在非標設(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)了多種類型的手機測試和組裝設(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電控平臺等領(lǐng)域，倍福以面向行業(yè)的解決方案，有效支持了國內(nèi)企業(yè)的自主創(chuàng)新，促進了產(chǎn)業(yè)數(shù)字化與智能化發(fā)展，縮短了我國裝備制造業(yè)與國際先進水平的差距。與此同時，為了促進科學技術(shù)與自動化技術(shù)的相互融合，梁總積極倡導“科技自動化”理念，發(fā)起并共同創(chuàng)建中國科技自動化聯(lián)盟，與聯(lián)盟共同打造符合中國制造業(yè)現(xiàn)狀的“智慧工廠1.0”目標框架，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)實路徑。
　　傳遞工業(yè)4.0價值
　　在通往工業(yè)4.0的道路上，倍福積極進行多維度的創(chuàng)新實踐。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，柔性定制化市場需求。該項目采用倍福基于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軟件可以對設(shè)備進行模塊化設(shè)計，大大縮短了工程時間，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套個性化的櫥柜，完成88種不同的門板設(shè)計，櫥柜年產(chǎn)量達58萬套。
　　中國用戶也成為倍福創(chuàng)新實踐的受益者。在三一重工上海臨港全球最大的挖掘機生產(chǎn)基地中，以工控機、控制面板、TwinCAT軟件和總線I/O等倍福自動化產(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，倍福與時俱進地推出了針對物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)4.0的TwinCAT解決方案。TwinCAT IoT包含標準化的云通訊協(xié)議，使所有現(xiàn)場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，它可以周期性地同步存儲過程數(shù)據(jù)，以便進行在線和離線狀態(tài)分析、預測性維護、模式檢測和機器優(yōu)化，所設(shè)計的數(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)功能進行訪問和處理，為制造業(yè)邁入云服務(wù)時代創(chuàng)造了條件。
　　結(jié)束語
　　回顧在華15年的發(fā)展歷程，倍福的成功，不僅改變了中國工業(yè)自動化領(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，梁總強調(diào)，中國制造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。大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和云計算等IT技術(shù)的應用為制造業(yè)勾勒出數(shù)字化的藍圖，而在倍福主導下研發(fā)的OPC UA通訊構(gòu)架以安全、可靠、獨立于廠商的技術(shù)，使來自制造層級的原始數(shù)據(jù)與生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)和ERP層級無縫貫通，為構(gòu)建智慧工廠奠定了堅實的基礎(chǔ)，而倍福演繹的工控傳奇，正如當前的數(shù)字化進程一樣，才剛剛開始。