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Hans Beckhoff 先生在接受技術周刊《VDI-消息》自動化部主任 Martin Ciupek 采訪時，就自動化技術的歷史變遷，及德國中小型企業與美國軟件巨頭之間的關系談了談自己的看法。

　　您對當前圍繞工業連接性和工業4.0概念的炒作潮怎么看？

　　Beckhoff：當我們在2050年時回望2010到2020年間發生的事情，我們會說“在互聯網把人與機器聯系起來之后，更多的信息和功能被移植到互聯網上，并以其令人難以置信的方式被擴展，不僅在機器生產效率方面有更大成效，更提高了產品質量。”到 2050 年，人們將已經無法想象：不連接互聯網，機器如何能夠正常工作。

　　關于工業4.0的概念的炒作始于四年前，并且在同一時期，這些想法已經轉化為真正的產品，同樣倍福也做到了。它雖然在更多的程度上是一個日常工作的演化過程，但是我們也有理由認為這是一場工業革命。

　　很早之前您決定在公司進行技術變革。當您推出倍福基于PC的控制系統的時候，您是如何面對那些已建立了壟斷地位的自動化供應商以及他們的PLC可編程邏輯控制系統的？

　　1986年，即30年前，倍福推出了第一套基于PC的控制系統。當時，我們僅有30名員工，與我們合作的基本都是中小型企業，正是這些客戶給我們足夠的空間去開發基于PC和軟件的技術。對我而言，我們在開發先進的技術解決方案初期更多的是與中小型企業合作，而不是大型企業。

　　請問這樣做的理由是什么？

　　首先，與中小型企業合作的時候更自由。在大多數情況下，這些客戶考慮更多的是所需的功能，而不是某個供應商的名字。舉個例子，我們曾與以木工及門窗加工為主的機械工程公司合作。通過倍福的PC控制技術，這些企業實現了輕松地將磁盤放到一臺機器上，之后延伸到生產大量的一次性元器件。這在當時其實就是技術革新。

　　1990年，我們在漢諾威展會，這個世界上最大的工業博覽會上首次展示了倍福基于PC控制的整體方案。當時的解決方案是由一臺工業PC、基于光纖（倍福的 Lightbus）的高速輸入輸出系統、性能強大的驅動產品和基于PC的PLC和運動控制軟件構成，與現在的方案相比很接近只是更簡單。

當時的反響如何？

　　起初，很多人嘲笑我們，認為我們的想法沒有經過慎重考慮，認為倍福的解決方案不適合工業應用。但是我們堅持下來了，因為我們能夠確實地看到控制速度的提升、可控軸的數量增加及程序方面的擴展和提升，而這些都是傳統的控制技術無法比擬的。除此之外，倍福的解決方案還提供完整的“IT功能”這項功能是傳統控制技術根本無法實現的，即使能夠提供，所需的成本也非常高。通過IT技術即PC與控制技術的整合，倍福的解決方案變得更功能強大。兩個技術領域的融合給用戶帶來了巨大的利益，這在當時受到領先的技術專家們的認可。因此，我們擁有了更多的各行各業的客戶，愿意承擔對于一個新的概念來說潛在的風險，他們堅信能成功并獲利，慢慢的，基于PC的控制技術開始逐漸成為一種標準。

　　然而，對您而言這一切也不是一蹴而就的。

　　沒錯。在1990年，有一名記者曾問我估計PC控制技術需要多久才能最終取代傳統的PLC。那個時候由于才入行時間不久，我的回答是五年，并且對于當時的我來說，五年的時間已經非常久遠了。五年后，當年的這名記者再次問了我相同的問題。不可否認的是，盡管倍福的銷售額比5年前已經增加了三倍，但基于PC的控制技術，它的市場份額仍然不是很大。

　　您認為造成這樣的因素是什么？

　　當時設備制造商在傳統的工業控制系統中占有很大的市場份額，首先他們自己沒有興趣去改變底層的控制技術，另外他們也沒有能力去讓他們的客戶去接受這樣的一個變革。因此通常只有相對小型的供應商意愿做這樣的變革。

　　現在人們認為中小型企業跟不上工業4.0的步伐。您有什么不同的見解？

　　我不這樣認為。倍福也屬于中小企業，從我們的角度來看，在控制技術以及機械工程方面，德國的中小企業更是創新者及國際市場的引領者。創新是一個以技術性為導向的企業發展的核心部分，這就是為什么倍福在德國擁有這么多擁護者，其中很多已經是我們的客戶。

　　基于PC的控制技術現在已經被很多大型公司及企業所廣泛接受。這樣的改變對您意味著什么？

　　事實確實如此。現如今，基于PC的控制技術已受到廣泛接受，此項技術不再受到排斥，它的好處已經受到世界上幾乎所有的工程師的認可。現在當您去參加一些廣受關注的博覽會的時候，您會發現幾乎每個展臺都能找到基于這一概念的解決方案，這些在以前是很難實現的。現在這項技術已經擁有堅實的立足點并已經成為一個在控制解決方案方面的標準。

　　基于PC的控制技術它的基本概念其實非常簡單，結構也比較清晰。首先，基于PC的控制是基于比較強大的和相對昂貴的一個硬件平臺，這個技術本身自上而下均可以滿足工業的需求。以倍福控制系統中的主板為例，“均為在威斯特法倫州設計和制造”！通過EtherCAT總線將各種傳感器和執行元器件接入系統中，控制起來更快速、更可靠，精度也更高。EtherCAT總線非常適用合基于PC的控制技術，現如今已經發展成為自動化技術方面全球的一個標準。需要補充的一點是，EtherCAT技術也是由倍福發明的，它于2003年首次進入市場。通過使用倍福的TwinCAT控制軟件，將普通的工業PC轉換成一個高性能和高實時性的控制系統，同時在另一方面保留了所有基于PC和Windows技術的熟悉功能。該軟件使用起來也非常靈活，您可以將各種不同類型的機器功能在一個軟件包內實現，無論您是要添加一個驅動器軸還是一個CNC通道或者是某些測量方面的功能，僅僅需要的就是在軟件中通過一個簡單的點擊操作就能實現。現在越來越多的高性能機器也都集成了測量方面的功能，我認為該功能可以更好地實現機器控制，遠比從外部獲得的測量數據來進行機器的控制效果要好的多。

　　另外TwinCAT軟件也集成了仿真功能，將來我們還將增加圖像處理功能。當然這一切也歸功于x86計算機平臺，通過多核技術的應用，可以實現各種需要的強大功能。另外Windows軟件結構為我們提供了許多單純機器設備不會提供的IT服務。最后必須提及的是，驅動控制技術也是整體解決方案的一個重要部分。倍福將在馬克特海登費爾德生產的電機以及相應的驅動器優化整合到TwinCAT控制軟件中。特別要提出的是倍福的XTS線性傳輸系統，它基于PC控制，通過計算運動的磁場實現了一個全新的機械工程的解決方案，已經在包裝和裝配領域實現。

您認為從傳統控制系統到基于PC的控制系統，以及從基于PC的控制系統到互聯網+的控制系統，它的最大的飛躍是什么？

　　雖然在機器上增加互聯網的功能有很大的潛力，并且肯定會給很多不同的領域帶來一些巨大的根本性的改變，然而這一切帶來的改變是否會比之前的發展更大，這點我不確定。這個可能是非常好的。

　　工業4.0需要實時獲取數據。您如何看待“實時”這個概念？

　　倍福專注于高速加工設備的自動化。對于控制非常龐大的并且加工緩慢的控制系統，我們考慮將系統的響應時間控制在10毫秒左右，更好的控制系統的系統響應時間可以達到1毫秒左右，超高速控制系統的最快響應時間只需100微秒。

　　這樣的速度對于普通人來說幾乎很難理解，真的有領域需要這樣的高速么？

　　事實上，高速的應用對所有類型的控制系統都有重要的意義。以電動機械執行器為例，如果將控制周期控制在100微秒，可以讓液壓缸的控制更干凈利落、更輕松并且沒有超調。同樣對于驅動器來說，通常的電流環周期是62微秒，如果周期時間越短，這些機器運行起來就會越平穩。

　　即使在需按照特定操作流程工作的簡單機器上采用高速控制系統也有很明顯的優勢。這類設備我們習慣稱之為 “放煙花”機器，這些設備各個不同的控制環節是分步運行的，但是每個環節之間的控制又通過周期性的控制系統來實現。以響應時間10毫秒為例，機器如果由于每個節點切換會損失一半的時間，即5毫秒，如果有四臺這樣的“放煙花”機器在連續生產，那每秒就會損失超過20毫秒。如果使用響應時間為200微秒的控制系統，同樣的工作方式的機器將比之前快2%到3%并且將生產出更多的工件。這樣的調整對于任何一種類型的機器來說都是值得的。

　　您能舉個這樣設備的例子么？

　　我們在北美的其中一個客戶，專門制造用于生產飲料行業中PET瓶‘預成型件’的注塑機。該機器以前的生產周期時間約為5.8秒，現在機器制造商將周期時間縮短了10%。這完全是一項穩賺不賠的買賣，因為它不僅提高了機器帶來的收益，而且還節約了資源，只有高的控制品質才能夠生產出瓶厚更薄的高品質PET瓶，從而最終節省原材料的使用。

　　這對計算機的硬件是否有什么特殊要求？

　　例如倍福的芯片是采用哪家的？

　　倍福的芯片也基本上都是從全球市場采購的，我們一般使用主流制造商的產品，他們很多總部都設在美國，例如排在最前面的英特爾公司。當然，我們也使用英飛凌和意法半導體集團生產的工業級芯片。

　　倍福也自行開發芯片，例如基于EtherCAT通訊標準的ASIC芯片就是我們自行開發，現在在全球各地擁有大量的客戶受授權使用。現如今，EtherCAT已被國際電工委員會和國際半導體設備與材料協會確認成為一項標準，在整個美國和中國得到廣泛應用。

　　對于倍福我們要求各個方面都專業：從芯片到電路和電路板的設計，從固件和操作系統的需求，從控制和通訊軟件，甚至到應用方面的知識。這一切使得我們能夠創造出極其之個性化并且功能強大的解決方案。我認為對于技術型企業來說，企業自身擁有這一廣度和深度的專業知識是至關重要的。

　　現在很多企業都在考慮與大型IT公司合作。我們了解倍福已經與微軟就合作了很多年。這方面您怎么看？

　　迄今為止，倍福已經與微軟合作有30年，通過與微軟的合作我們學習很多東西，并且與微軟的私交也不錯。倍福作為一家目前全球銷售額為6.2億歐元的德國中小型企業，與微軟這樣的巨頭合作，它們的銷售額比我們高出100倍，在一些話題上與巨頭交流帶來的沖擊，常常遠比德國與美國之間的其他差異要大的多。

　　那么您是否認為在普通的項目上和大公司合作也有很重要的意義？

　　我認為是的。正如這次我們與微軟在物聯網上的再次合作－在今年的漢諾威工業博覽會上倍福展出了基于微軟Azure云的物聯網解決方案。云系統提供的新功能，我們相信勢必在今后機器生產中會發揮很大的功效。通過物聯網云，全世界的程序員們可以更輕松獲得并分析數據。目前，倍福已經提供能夠接入到云端的設備，實現以便捷的方式處理機器數據到微軟Azure云端的傳輸。這次是倍福與微軟的又一次很有意義的合作，我們將一起向公眾展示該項目，這是物聯網從單純的概念變成現實的一個轉折。

　　現在有些中小企業對于一些逐漸壯大的“數據大咖”如Google和Facebook會很擔心。對于這點您怎么看？

　　數據的安全必須通過法律、合同和必要的安全技術來保障。無論在美國還是在歐洲，我相信在用戶和客戶需求以及法律的驅動下，很快就能找到一個絕佳的解決方案。我懇請大家在做數據分析，在考慮工業4.0或物聯網或大數據時，假定數據安全為基本前提。在歐洲，那些認為“如果數據是不安全，將不會有任何用處的”的保守想法其實是創造力和想象力的扼殺者。我認為做任何事情應該首先抱有積極的態度，因為只有這樣才有可能發現那里更大的機遇。

　　OFweek工控網訊：比較美國和歐洲，我們看到微軟、谷歌、Facebook和其它類似的公司，它們已經在基于軟件的商業概念方面走的很遠了。從歐洲人的角度來看常常會對此有異議，但是歐洲也有它自己的優勢，就像奔馳和寶馬在汽車制造領域建立了的領先地位。再例如德國的SAP公司和它們的ERP軟件所擁有的優勢：它對于工業4.0的應用來說其實已經是一個很棒的開端，因為大家都使用ERP系統，并且在很大程度上ERP系統的精髓已經深入人心。我們非常榮幸能在2016年漢諾威工業博覽會上與SAP公司合做完成如此大型技術展示。對于中小企業我唯一的建議是：去了解這些IT和社交網絡公司專業方面所擁有的先發優勢，并充分利用這一優勢。不可否認，互聯網公司通過這些知識和優勢來賺錢，但是我們也可以利用他們的優勢結合我們自己的專業知識，與他們一同發展。

　　您如何評價工業互聯網聯盟（IIC）和德國工業4.0平臺為創造共同的標準所努力的結果？

　　每當一個新的技術標準被制定，倍福都會緊跟這場新的技術浪潮到來，我們時刻關注它的發展并給予支持。但是我更相信，市場的發展總是比一些理論標準要發展的快一點，并且很多項目常常在實際的開發過程中會產生一些不同的結果，并且這些結果同樣實用和有效。就我而言，一個通用的平臺是一個好的而又偉大的開始，但不能保證最終它是否會成為被大都認可的標準。

　　您為什么這么認為呢？

　　實踐中發現，不同的解決方案往往因為考慮某部分參與者的經濟利益或因為該應用提供的某種特定的功能，都會實現一些不同于預期的結果。例如一家想要監控石油鉆井平臺的過程控制工業企業的需求，必然和一家銷售機床或者樓宇解決方案的公司的需求不盡相同。幾乎毫無疑問的是，將來會有許多不同的標準會被建立。對于自動化組件制造商來說，訣竅也許是需要有能力掌握這些不同的標準。

　　這讓我很好奇將來是否會找到一個工業自動化領域現場總線的統一標準。

　　現在在工業通訊中已經出現了一些基于以太網的不同標準。從我的角度，它現在不止一個標準，而是有三個被普遍接受的標準：Profinet、Ethernet/IP和 EtherCAT，伴隨這三個標準還有很多其它的標準，并且他們各自有自己特定的應用領域。我很好奇將來在物聯網領域的解決方案方面這一切會有什么不同。