I. เครื่องมือวัดอัจฉริยะ
ภายในระบบควบคุม เครื่องมือทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบพื้นฐานซึ่งมีความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีควบคู่ไปกับวิวัฒนาการของเทคโนโลยีระบบควบคุม ด้วยทฤษฎีการควบคุมที่กำลังก้าวเข้าสู่ยุคใหม่ของการควบคุมอัจฉริยะ การเปลี่ยนแปลงอย่างชาญฉลาดของเครื่องมืออัตโนมัติจึงเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้
วิวัฒนาการอันชาญฉลาดของเครื่องมือและมาตรวัดส่วนใหญ่มาจากการพัฒนาและการประยุกต์ใช้ไมโครโปรเซสเซอร์และเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ ตัวอย่างเช่น การใช้เทคนิคอัจฉริยะ เช่น โครงข่ายประสาทเทียม อัลกอริธึมทางพันธุกรรม การคำนวณเชิงวิวัฒนาการ และการควบคุมที่วุ่นวาย ช่วยให้เครื่องมือและมาตรวัดสามารถบรรลุความเร็วสูง ประสิทธิภาพสูง ใช้งานได้หลากหลาย และมีความยืดหยุ่นเพิ่มขึ้น อีกตัวอย่างหนึ่งเกี่ยวข้องกับการใช้เทคโนโลยีการอนุมานแบบคลุมเครือตามกฎคลุมเครือเพื่อทำการตัดสินใจแบบคลุมเครือประเภทต่างๆ เกี่ยวกับความสัมพันธ์ที่ไม่ชัดเจนระหว่างวัตถุ นอกจากนี้ -เทคนิคการกรองสัญญาณที่ใช้ซอฟต์แวร์- เช่น Fast Fourier Transform (FFT), Short-Time Fourier Transform (STFT) และ Wavelet Transform- เสนอวิธีการที่มีประสิทธิภาพในการลดความซับซ้อนของฮาร์ดแวร์ เพิ่ม-อัตราส่วนสัญญาณรบกวน- และปรับปรุงไดนามิกของเซ็นเซอร์ ลักษณะเฉพาะ. นอกจากนี้ โครงข่ายประสาทเทียมยังใช้ประโยชน์จากความสามารถอันทรงพลัง เช่น-การเรียนรู้ด้วยตนเอง การปรับตัว{11}}ตนเอง การจัดระเบียบตนเอง ฟังก์ชันหน่วยความจำแบบเชื่อมโยง และคุณสมบัติ-การแมปบ็อกซ์สีดำสำหรับความสัมพันธ์ที่ไม่เชิงเส้นที่ซับซ้อนระหว่างอินพุตและเอาต์พุต
ในปัจจุบัน ภาคส่วนที่อ่อนแอที่สุดและมีการพัฒนามากที่สุด-ในสาขาเทคโนโลยีอัจฉริยะของจีนคืออุตสาหกรรมพื้นฐานของเครื่องมือ มิเตอร์ และเซ็นเซอร์ ด้วยความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี และการเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องในระดับระบบอัตโนมัติ อุตสาหกรรมเครื่องมือวัดของจีนจะเผชิญกับการเปลี่ยนแปลงครั้งใหม่และบรรลุการพัฒนาที่สดใหม่ การวางแนวทางเทคโนโลยีชั้นสูง-ของผลิตภัณฑ์เครื่องมือวัด โดยเฉพาะอย่างยิ่งการทำให้เป็นอัจฉริยะ จะกลายเป็นทิศทางหลักสำหรับการพัฒนาวิทยาศาสตร์เครื่องมือ เทคโนโลยี และอุตสาหกรรมในอนาคต เครื่องมือและมาตรวัดอัจฉริยะตามทฤษฎีการควบคุมอัจฉริยะมีความก้าวหน้าในด้านต่อไปนี้:
1 ผู้ควบคุมที่เชี่ยวชาญ
ระบบควบคุมโดยผู้เชี่ยวชาญ (ECS) แสดงถึงแนวทางการควบคุมตามความรู้ที่จำเป็น- ระบบเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นกรอบงานเชิงโปรแกรมที่มีความรู้และประสบการณ์เฉพาะทางที่กว้างขวาง ด้วยการใช้ประโยชน์จากปัญญาประดิษฐ์และเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ พวกเขาดำเนินการให้เหตุผลและการตัดสินตามความรู้และความเชี่ยวชาญที่ได้รับจากผู้เชี่ยวชาญในโดเมนตั้งแต่หนึ่งคนขึ้นไป ด้วยการจำลองกระบวนการตัดสินใจของผู้เชี่ยวชาญที่เป็นมนุษย์- จะช่วยแก้ไขปัญหาที่ซับซ้อนซึ่งต้องใช้ความเชี่ยวชาญของมนุษย์เพื่อให้ได้แนวทางแก้ไขที่ดีที่สุด
② ตัวควบคุมแบบคลุมเครือ
ตัวควบคุมฟัซซี่ (FC) หรือที่รู้จักในชื่อตัวควบคุมลอจิกฟัซซี่ (FLC) ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในการควบคุมทางอุตสาหกรรม เนื่องจากความสามารถในการจัดการกับความไม่แน่นอน ความไม่แม่นยำ และข้อมูลที่ไม่ชัดเจน ช่วยให้สามารถควบคุมกระบวนการต่างๆ ได้อย่างมีประสิทธิผล ซึ่งการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ไม่สามารถทำได้ และแก้ไขปัญหาที่นอกเหนือไปจากวิธีการควบคุมแบบเดิมๆ
3 ตัวควบคุมโครงข่ายประสาทเทียม
การประยุกต์ใช้โครงข่ายประสาทเทียมในระบบควบคุมอุตสาหกรรมช่วยเพิ่มความสามารถในการประมวลผลข้อมูลและยกระดับความฉลาดของระบบ การควบคุมโครงข่ายประสาทเทียม หรือเรียกโดยย่อว่า การควบคุมประสาท ใช้เทคโนโลยีโครงข่ายประสาทเทียมเพื่อสร้างแบบจำลองวัตถุที่ไม่เชิงเส้นที่ซับซ้อน โดยทำหน้าที่เป็นตัวควบคุม ทำการคำนวณการปรับให้เหมาะสม ดำเนินการให้เหตุผล หรือจัดการการวินิจฉัยข้อผิดพลาด
ควรสังเกตว่าในสาขาเครื่องมือวัดอัจฉริยะ แม้จะมีสิ่งพิมพ์จำนวนมากโดยนักวิชาการชาวจีนเกี่ยวกับโครงข่ายประสาทเทียม การควบคุมที่คลุมเครือ หรือการควบคุมที่วุ่นวาย แต่งานและความสำเร็จที่สร้างสรรค์อย่างเข้มงวด พิถีพิถัน และสร้างสรรค์อย่างแท้จริงยังคงขาดแคลน เครื่องมือและมิเตอร์ระดับสูง-บางส่วนยังจำเป็นต้องนำเข้าจากต่างประเทศ
ครั้งที่สอง ระบบควบคุมแบบเครือข่าย
ระบบควบคุมในศตวรรษที่ 21 จะบูรณาการเครือข่ายเข้ากับการควบคุม การวิจัยเกี่ยวกับระบบควบคุมเครือข่าย (NCS) ได้กลายเป็นหนึ่งในหัวข้อที่ล้ำหน้า{2}}ในสาขาระบบอัตโนมัติ เมื่อเครือข่ายการสื่อสารกลายเป็นองค์ประกอบหลักภายในระบบควบคุม สิ่งนี้จะช่วยเสริมเทคโนโลยีและวิธีการควบคุมทางอุตสาหกรรมอย่างมีนัยสำคัญ ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญต่อระบบอัตโนมัติและระบบควบคุมอุตสาหกรรมในแง่ของสถาปัตยกรรม วิธีการควบคุม และ-แนวทางการทำงานร่วมกันของเครื่องจักรของมนุษย์ ในขณะเดียวกัน ก็ทำให้เกิดความท้าทายใหม่ๆ เช่น การเชื่อมต่อระหว่างการควบคุมและการสื่อสาร การหน่วงเวลา วิธีการจัดตารางเวลาข้อมูล วิธีการควบคุมแบบกระจาย และการวินิจฉัยข้อผิดพลาด
การเกิดขึ้นของความท้าทายใหม่ๆ เหล่านี้จำเป็นต้องมีนวัตกรรมอย่างต่อเนื่องในวิธีการควบคุมและอัลกอริธึมภายในสภาพแวดล้อมแบบเครือข่าย ขับเคลื่อนโดยความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ การสื่อสาร และเครือข่าย โดเมนการควบคุมแบบเดิมกำลังอยู่ระหว่างการเปลี่ยนแปลงอย่างที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน โดยพัฒนาไปสู่สถาปัตยกรรมเครือข่าย โครงสร้างระบบควบคุมมีความก้าวหน้าจาก CCS เริ่มต้น (ระบบควบคุมแบบรวมศูนย์คอมพิวเตอร์) ไปจนถึง- DCS รุ่นที่สอง (ระบบควบคุมแบบกระจาย) และตอนนี้ไปสู่ FCS (ระบบควบคุม Fieldbus) ที่แพร่หลาย ความต้องการ-การส่งข้อมูลความเร็วสูง-ปริมาณมาก เช่น รูปภาพและสัญญาณเสียง ได้ผลักดันให้เกิดการบูรณาการอีเทอร์เน็ตอุตสาหกรรมเข้ากับเครือข่ายการควบคุม ระบบควบคุมทางอุตสาหกรรมแบบเครือข่ายคลื่นลูกนี้รวมเอาเทคโนโลยีร่วมสมัยหลายอย่าง-รวมถึงระบบฝังตัว การเชื่อมต่อระหว่างเครือข่ายควบคุมอุตสาหกรรมมาตรฐานหลาย- และเทคโนโลยีไร้สาย- ซึ่งจะเป็นการขยายพื้นที่การพัฒนาสำหรับการควบคุมทางอุตสาหกรรมและสร้างโอกาสใหม่ๆ
การขับเคลื่อนการพัฒนาอุตสาหกรรมผ่านสารสนเทศทำหน้าที่เป็นทั้งหลักประกันที่มีประสิทธิภาพสำหรับการเติบโตทางเศรษฐกิจอย่างรวดเร็วอย่างยั่งยืน และเป็นวิธีสำคัญในการเปลี่ยนแปลงสถาปัตยกรรมอุตสาหกรรมแบบดั้งเดิม ในฐานะตัวแทนของเทคโนโลยีสารสนเทศ การบูรณาการเทคโนโลยีเครือข่ายเข้ากับระบบควบคุมทางอุตสาหกรรมช่วยยกระดับความสามารถของระบบควบคุมได้อย่างมาก โดยจะแปลงโครงสร้างการจัดการข้อมูลองค์กรที่ค่อนข้างปิดของระบบควบคุมอุตสาหกรรมที่มีอยู่ โดยปรับให้เข้ากับความต้องการของการจัดการระบบอัตโนมัติทั่วทั้งองค์กรสมัยใหม่- เทคโนโลยีเครือข่ายได้ขับเคลื่อนการเปลี่ยนแปลงของสถาปัตยกรรมระบบควบคุมอุตสาหกรรมแบบดั้งเดิม
การรวมฟิลด์บัส อีเทอร์เน็ต การเชื่อมต่อระหว่างเครือข่ายการควบคุมทางอุตสาหกรรมหลายรายการ เทคโนโลยีแบบฝังตัว และการสื่อสารไร้สายเข้ากับเครือข่ายการควบคุมทางอุตสาหกรรม ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความเสถียรดั้งเดิมและ{0}}ข้อกำหนดแบบเรียลไทม์ของระบบควบคุม ขณะเดียวกันก็เพิ่มการเปิดกว้างของระบบและความสามารถในการทำงานร่วมกัน ซึ่งจะช่วยปรับปรุงความสามารถในการปรับตัวของระบบให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย ในยุคโลกาภิวัฒน์ทางเศรษฐกิจในปัจจุบัน สถาปัตยกรรมระบบควบคุมอุตสาหกรรมแบบเครือข่ายนี้ช่วยให้องค์กรต่างๆ สามารถนำทางการแข่งขันในตลาดที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน ช่วยเร่งการพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ ลดต้นทุนการผลิต และปรับปรุงบริการข้อมูล ซึ่งนำเสนอโอกาสในการพัฒนาที่กว้างขวาง
ที่สาม การสื่อสารอุตสาหกรรมไร้สาย
การสื่อสารทางอุตสาหกรรมไร้สายเป็นอีกหนึ่งหัวข้อที่มีการถกเถียงกันอย่างถึงพริกถึงขิงในสาขาระบบอัตโนมัติ องค์กรควบคุมอุตสาหกรรมตระหนักมากขึ้นว่าเทคโนโลยีไร้สายจะสร้างรากฐานสำหรับการก้าวกระโดดทางเทคโนโลยีครั้งต่อไป ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพโรงงานอย่างมีนัยสำคัญ และรับประกันความปลอดภัยของผู้ใช้
เนื่องจากเทคโนโลยีไร้สายแพร่หลายมากขึ้น ซัพพลายเออร์หลายรายจึงนำเสนอเทคโนโลยีฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่หลากหลายเพื่ออำนวยความสะดวกในการบูรณาการความสามารถในการสื่อสารเข้ากับผลิตภัณฑ์ มาตรฐานการสื่อสารที่รองรับ ได้แก่ Bluetooth, Wi-Fi, GPS (Global Positioning System), 5G และ WiMax (การทำงานร่วมกันทั่วโลกสำหรับการเข้าถึงไมโครเวฟ) อย่างไรก็ตาม เมื่อเพิ่มคุณสมบัติการเชื่อมต่อไร้สาย การเลือกชิปที่เหมาะสมและซอฟต์แวร์ที่เกี่ยวข้อง (สมมติว่าการใช้งานที่เลือกทำงานอย่างถูกต้องและตรงตามข้อกำหนดการตรวจสอบที่เกี่ยวข้อง) อาจเป็นเรื่องที่ท้าทายอย่างมาก แม้ว่าจะมีการออกแบบที่ใช้งานได้จริง แต่ความล้มเหลวในการเพิ่มประสิทธิภาพ การใช้พลังงาน ต้นทุน และขนาดอาจขัดขวางความสำเร็จของตลาดได้ เทคโนโลยีที่ร้อนแรงที่สุดในปัจจุบันไม่จำเป็นต้องเป็นมาตรฐานการสื่อสารที่ดีที่สุดหรือสิ่งที่ลูกค้าต้องการ ดังนั้น การใช้งานฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่เลือกควรมีความสามารถในการปรับเปลี่ยนได้: ผลิตภัณฑ์รุ่นใหม่แต่ละรุ่นไม่ควรต้องเริ่มต้นใหม่ทั้งหมด
แนวโน้มของเทคโนโลยีไร้สายเข้าสู่การใช้งานทางอุตสาหกรรมนั้นไม่อาจปฏิเสธได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่โซลูชันแบบใช้สายไม่สามารถทำได้จริง อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ต้องการการปรับปรุงเทคโนโลยีไร้สายอย่างต่อเนื่อง ความน่าเชื่อถือ ความแน่นอนในการสื่อสาร และประสิทธิภาพ-แบบเรียลไทม์ ความเข้ากันได้ และความสามารถอื่นๆ จำเป็นต้องมีการปรับปรุงเพิ่มเติม ดังนั้นในระยะเวลาอันใกล้นี้ เทคโนโลยีไร้สายทางอุตสาหกรรมจะยังคงเป็นส่วนเสริมของโซลูชันแบบมีสายแบบเดิม โดยเครื่องมือและผลิตภัณฑ์ระบบอัตโนมัติส่วนใหญ่จะมีความสามารถในการส่งสัญญาณไร้สายแบบฝังตัว การวิจัยเทคโนโลยีไร้สายในระดับสากลยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น โดยมีมาตรฐานที่เกี่ยวข้องอยู่ระหว่างการพัฒนา สถาบันวิจัยของจีนมีส่วนร่วมอย่างแข็งขันในกระบวนการนี้ ซึ่งมีส่วนช่วยในการพัฒนาเทคโนโลยีไร้สายในอุตสาหกรรมกระบวนการของจีน
เนื่องจากเทคโนโลยีไร้สายยังอยู่ในขั้นตอนการวิจัยและพัฒนาและการปรับแต่ง ฟังก์ชันการทำงานจึงมีข้อจำกัดโดยธรรมชาติ นอกจากนี้ ภายในโดเมนเทคโนโลยีระบบอัตโนมัติ ไม่มีมาตรฐานเทคโนโลยีไร้สายที่ได้รับการยอมรับและพิสูจน์แล้วในระดับสากลซึ่งมีความน่าเชื่อถือเพียงพอสำหรับแอปพลิเคชันควบคุมเรียลไทม์- ซึ่งเป็นข้อจำกัดที่เด่นชัดโดยเฉพาะในสถานการณ์ที่มีรอบเวลาสั้นมาก ด้วยเหตุนี้ ขอบเขตการใช้งานเทคโนโลยีไร้สายในปัจจุบันจึงจำกัดอยู่เพียงการรับและติดตามข้อมูล (SCADA)
อย่างไรก็ตาม เมื่อความน่าเชื่อถือดีขึ้น เทคโนโลยีไร้สายจะพบการใช้งานที่กว้างขึ้น การสื่อสารไร้สายจะมีการเติบโตอย่างรวดเร็วในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า แต่จะไม่มาแทนที่การสื่อสารแบบใช้สาย ความเสถียร ความน่าเชื่อถือ และความปลอดภัยที่มีอยู่ในระบบแบบมีสายจะยังคงอยู่ โซลูชันไร้สายจะแทนที่โซลูชันแบบใช้สายเท่านั้นซึ่งการใช้งานแบบใช้สายนั้นทำไม่ได้จริงหรือมีราคาแพงมาก การบูรณาการระบบไร้สายและแบบมีสายเข้าด้วยกัน โดยใช้ประโยชน์จากจุดแข็งที่เกี่ยวข้อง จะเป็นช่องทางใหม่ในการเพิ่มผลผลิต ใช้การสื่อสารแบบใช้สายในกรณีที่เหมาะสม และใช้การสื่อสารไร้สายในกรณีที่เหมาะสม เนื่องจากการสื่อสารทั้งแบบมีสายและไร้สายรองรับโปรโตคอล TCP/IP วิธีการสื่อสารทั้งสองนี้จึงสามารถบูรณาการแบบอินทรีย์เพื่อใช้ประโยชน์จากจุดแข็งที่เกี่ยวข้องและเพิ่มผลผลิต
IV. อินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่งและระบบอัตโนมัติ
ทุกวันนี้ Internet of Things (IoT) ถือได้ว่าเป็นหนึ่งในคำศัพท์ที่พบบ่อยที่สุดในสื่อรายใหญ่ ซึ่งมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับแนวคิดเรื่อง "ความฉลาด" จากมุมมองของ "การจัดการ การควบคุม และความอัจฉริยะ" IoT และระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมมีสายเลือดเดียวกัน ระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมครอบคลุมการรับข้อมูล การส่งผ่าน และการคำนวณ ในขณะที่ IoT เกี่ยวข้องกับการตรวจจับที่ครอบคลุม การส่งข้อมูลที่เชื่อถือได้ และการประมวลผลอัจฉริยะ- ทั้งสองมีการเชื่อมต่อถึงกันโดยพื้นฐาน
IoT ให้ความสำคัญกับการเชื่อมต่อไร้สาย การรวบรวมข้อมูลจำนวนมาก และการคำนวณอัจฉริยะ ความสัมพันธ์ระหว่าง IoT และเทคโนโลยีระบบอัตโนมัติมีความเกี่ยวพันกันอย่างลึกซึ้ง ความแตกต่างที่สำคัญอยู่ที่การเชื่อมต่อ: "เครือข่ายอัตโนมัติแบบดั้งเดิมส่วนใหญ่อาศัยการเชื่อมต่อแบบใช้สายซึ่งมีการเข้าถึงที่จำกัด ในขณะที่เครือข่ายเซ็นเซอร์ใช้เส้นทางการส่งข้อมูลแบบไร้สายเป็นหลัก ทำให้สามารถเชื่อมต่อได้กว้างขึ้นมาก" การเชื่อมโยงโดยธรรมชาตินี้ทำให้เป็นเรื่องปกติสำหรับผู้ผลิตระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมในการสำรวจโอกาสในการพัฒนา IoT
ขอบเขตการใช้งานที่สำคัญสำหรับ IoT ได้แก่: การใช้งานในการผลิตผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม การติดตาม การติดตามความคืบหน้า และการติดตามคุณภาพ การใช้งานในการติดตาม ติดตาม และต่อต้าน-ระบบการปลอมแปลงสำหรับสินค้ามีค่าและวัตถุอันตราย การประยุกต์ใช้ข้อมูลรับรองอิเล็กทรอนิกส์สำหรับการประชุมขนาดใหญ่ -การประชุมระดับสูง และกิจกรรมสำคัญ การออกตั๋วอิเล็กทรอนิกส์สำหรับ-พื้นที่การจราจรหนาแน่นในการแข่งขันกีฬาสำคัญ คอนเสิร์ต และสถานที่ท่องเที่ยว (เช่น Shanghai World Expo) เทคโนโลยี IoT สำหรับการเก็บค่าผ่านทาง การระบุอัตโนมัติระยะไกล และการจัดการยานพาหนะประเภทต่างๆ เทคโนโลยี IoT สำหรับการระบุอัตโนมัติ การบันทึก ตำแหน่ง และการสืบค้นของบุคลากรภายในพื้นที่ที่กำหนด เทคโนโลยี IoT สำหรับการตรวจสอบย้อนกลับกระบวนการอย่างเต็มรูปแบบ-ในการเลี้ยงสัตว์และห่วงโซ่อุตสาหกรรมอาหาร เทคโนโลยี IoT ในภาคเกษตรกรรม การบรรเทาภัยพิบัติ และการตอบสนองต่อเหตุฉุกเฉิน เทคโนโลยี IoT สำหรับการจัดการสินทรัพย์ที่มีคุณค่าและสำคัญ เทคโนโลยี IoT สำหรับการประยุกต์ใช้กระบวนการ-อย่างเต็มรูปแบบในเครื่องแต่งกายที่มีตราสินค้า เทคโนโลยี IoT สำหรับการจัดการห้องสมุด การประยุกต์ใช้เทคโนโลยี IoT ในการจัดการอาวุธปืนทางทหาร การจัดการบุคลากร การจัดการยานพาหนะ การจัดการวัสดุ และความปลอดภัย/การรักษาความลับ การประยุกต์ใช้เทคโนโลยี IoT ในอุตสาหกรรมการบิน ยานยนต์ และภาคอื่นๆ การประยุกต์เทคโนโลยี IoT ในอุตสาหกรรมค้าปลีก การประยุกต์เทคโนโลยี IoT ในการประกันสังคม การประยุกต์ใช้เทคโนโลยี IoT ในการพัฒนาเมืองอัจฉริยะ และเทคโนโลยีการสื่อสารระยะสั้น-: ชิป Zigbee, โมดูลการสื่อสาร Zigbee, เครือข่าย Zigbee, GPS, RTLS (ระบบระบุตำแหน่งเวลาจริง-) เทคโนโลยีบลูทูธ เทคโนโลยีและแอปพลิเคชัน UWB (Ultra-Wideband) เครือข่าย EPC (รหัสผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์): การติดฉลาก EPC, มิดเดิลแวร์ EPC, เซิร์ฟเวอร์ EPC, แพลตฟอร์มบริการสาธารณะ EPC, เครือข่าย EPC; เครือข่ายเซ็นเซอร์ เครือข่ายการสื่อสารเคลื่อนที่ เครือข่ายการกำหนดตำแหน่งบนพื้นโลก และเครือข่ายแอปพลิเคชันที่เกี่ยวข้อง ระบบซอฟต์แวร์วิเคราะห์ข่าวกรองธุรกิจ ฯลฯ
"อินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง" ได้ล้มล้างกรอบความคิดแบบเดิมที่แยกโครงสร้างพื้นฐานทางกายภาพออกจากโครงสร้างพื้นฐานด้านไอที โดยเชื่อมต่อสิ่งอำนวยความสะดวกทางกายภาพ เช่น ถนนและอาคาร เข้ากับคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล โทรศัพท์มือถือ เครื่องใช้ในบ้าน ระบบขนส่ง และโครงสร้างพื้นฐานด้านไอทีได้อย่างมีประสิทธิภาพ สิ่งนี้ทำให้เกิดการเชื่อมโยงระหว่างฝ่ายบริหารภาครัฐ การผลิต การจัดการทางสังคม และชีวิตส่วนตัวของบุคคลอย่างครอบคลุม
จากมุมมองของห่วงโซ่อุตสาหกรรมที่ IoT ต้องการ เทคโนโลยีต้นน้ำและอุตสาหกรรมรวมถึงการควบคุมอัตโนมัติ การตรวจจับข้อมูล และการระบุความถี่วิทยุ (RFID) ในขณะที่ปลายน้ำมุ่งเน้นไปที่แอปพลิเคชัน IoT ผู้เชี่ยวชาญด้านอุตสาหกรรมยืนยันเพิ่มเติมว่า "ระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมแบบดั้งเดิมเป็นส่วนหนึ่งของ IoT" เรียกร้องให้ผู้ผลิตระบบอัตโนมัติควบคุมทางอุตสาหกรรมมาเป็นแรงผลักดันในการใช้งาน IoT เนื่องจากเป็นจุดบรรจบกันของข้อมูลและระบบอัตโนมัติ IoT จึงมีศักยภาพและข้อได้เปรียบมากมาย บางองค์กรตระหนักดีถึงศักยภาพในการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการจัดการและขั้นตอนการผลิตให้เหมาะสม เพื่อให้บรรลุความสำเร็จเบื้องต้น เครือข่ายระบบอัตโนมัติแบบดั้งเดิมมีความคล้ายคลึงกันอย่างเห็นได้ชัดกับเครือข่ายเซ็นเซอร์ภายใน IoT
V. คลาวด์คอมพิวติ้งและระบบอัตโนมัติ
ห้องปฏิบัติการแห่งชาติอาร์กอนน์
การประมวลผลแบบคลาวด์แสดงถึงวิวัฒนาการของการประมวลผลแบบกระจาย การประมวลผลแบบขนาน และการประมวลผลแบบกริด-หรือค่อนข้างจะเป็นการทำให้แนวคิดวิทยาการคอมพิวเตอร์เหล่านี้บรรลุผลในเชิงพาณิชย์ แกนหลักอยู่ที่การจัดเก็บและการคำนวณข้อมูลขนาดใหญ่ โดยเน้นไปที่เทคโนโลยีเวอร์ช่วลไลเซชั่นเป็นพิเศษ โดยพื้นฐานแล้ว การประมวลผลแบบคลาวด์คือโมเดลซูเปอร์คอมพิวเตอร์บนอินเทอร์เน็ต-ที่เชื่อมโยงทรัพยากรจำนวนมหาศาลเพื่อให้บริการด้านไอทีที่หลากหลายแก่ผู้ใช้
ตัวอย่างเช่น โมเดลการประมวลผลแบบคลาวด์จะนำการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญมาสู่อุตสาหกรรมซอฟต์แวร์ระบบอัตโนมัติ การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญ ได้แก่:
1 สถาปัตยกรรมระบบอัตโนมัติจะมีความยืดหยุ่นมากขึ้น โดยสถาปัตยกรรมแบบกระจายจะขยายไปสู่ระดับที่กว้างขึ้น
ในโครงการระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมและสารสนเทศขนาดใหญ่ที่ทันสมัย- ระบบต่างๆ มีความซับซ้อนและมีขนาดใหญ่มากขึ้นเรื่อยๆ สถาปัตยกรรมเครือข่ายและระบบที่มีอยู่ไม่พร้อมที่จะรับมือกับความท้าทายเหล่านี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพอีกต่อไป แนวคิดการปฏิวัติของการประมวลผลแบบคลาวด์ได้ทำลายกรอบสถาปัตยกรรมที่เข้มงวดซึ่งมักพบในระบบอัตโนมัติโดยพื้นฐานแล้ว ภายในระบบคอมพิวเตอร์คลาวด์ ระบบอัตโนมัติและระบบสารสนเทศไม่ได้ทำงานบนคอมพิวเตอร์คงที่เพียงเครื่องเดียวอีกต่อไป แต่จะทำงานทั่วทั้งเครือข่าย รวมถึงอินเทอร์เน็ต โดยใช้ประโยชน์จากเครือข่ายโดยรวมเพื่อจัดสรรทรัพยากรระบบและดำเนินการฟังก์ชันต่างๆ
2 การวิเคราะห์และการประมวลผลข้อมูลขนาดใหญ่จะกลายเป็นฟังก์ชันมาตรฐานของซอฟต์แวร์ระบบอัตโนมัติ
ในโครงการอัตโนมัติขนาดใหญ่{0}}สมัยใหม่ ปริมาณของระบบอัตโนมัติและข้อมูลยังคงเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณ และการอธิบายว่า "มหาศาล" ก็ไม่ใช่เรื่องเกินจริง ด้วยเหตุนี้ ประเภทฐานข้อมูล โมเดลการจัดเก็บข้อมูล และรูปแบบการอ่าน/สืบค้นข้อมูลที่ใช้ในซอฟต์แวร์อัตโนมัติในปัจจุบันจึงมุ่งเน้นไปที่การประมวลผลปริมาณข้อมูลขนาดใหญ่ที่แม่นยำและทันท่วงที การจัดการข้อมูลขนาดใหญ่ได้กลายเป็นหนึ่งในคอขวดที่จำกัดการพัฒนาซอฟต์แวร์ระบบอัตโนมัติ
ในยุคคลาวด์คอมพิวติ้ง ผู้ใช้สามารถใช้ประโยชน์จากพลังการคำนวณจากแพลตฟอร์มฮาร์ดแวร์และเครือข่ายที่หลากหลายในเลเยอร์ต่างๆ พวกเขาสามารถใช้บริการ (SaaS), แพลตฟอร์ม (PaaS) และฮาร์ดแวร์/ทรัพยากรเครือข่าย (IaaS) เชิงคำนวณภายใน "คลาวด์" ได้อย่างง่ายดาย โดยผสานรวมความสามารถด้านการประมวลผลเครือข่ายสาธารณะอย่างสมบูรณ์ ทำให้การวิเคราะห์และการประมวลผลระบบอัตโนมัติและข้อมูลข้อมูลจำนวนมากเป็นไปได้ โดยตอบสนองความต้องการของระบบแอปพลิเคชันขนาดใหญ่- ในขณะเดียวกันก็ทำให้สามารถควบคุมระบบอัตโนมัติและระบบข้อมูลที่ซับซ้อนได้
3 พลิกโฉมโมเดลการพัฒนาทางวิศวกรรมโดยสิ้นเชิง
ในยุคคลาวด์คอมพิวติ้ง การพัฒนาโครงการทางวิศวกรรมไม่ได้จำกัดอยู่เพียงคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องอีกต่อไป โมเดล SaaS ช่วยให้ผู้ใช้สามารถใช้ซอฟต์แวร์ได้โดยตรงบนเซิร์ฟเวอร์ของผู้จำหน่ายซอฟต์แวร์ระบบอัตโนมัติผ่านทางอินเทอร์เน็ต กระบวนการพัฒนาเกิดขึ้นภายในเครือข่ายคอมพิวเตอร์คลาวด์ และเมื่อเสร็จสิ้น โครงการวิศวกรรมที่ดำเนินการได้โดยตรงจะถูกสร้างขึ้น
④ การเปลี่ยนแปลงรูปแบบการให้บริการของผู้จำหน่ายซอฟต์แวร์และลดต้นทุนการบำรุงรักษา
โมเดลการประมวลผลแบบคลาวด์ยังช่วยลดต้นทุนการบริการสำหรับผู้จำหน่ายซอฟต์แวร์อีกด้วย ก่อนหน้านี้ ผู้จำหน่ายจำเป็นต้องให้การสนับสนุนด้านเทคนิคและการบำรุงรักษาซอฟต์แวร์ระบบอัตโนมัติที่ทำงานในสภาพแวดล้อมฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่หลากหลาย ในยุคคลาวด์ พวกเขาจำเป็นต้องดูแลรักษาอินสแตนซ์ซอฟต์แวร์เพียงตัวเดียวบนเซิร์ฟเวอร์ของตน
⑤ ลดข้อกำหนดด้านฮาร์ดแวร์สำหรับระบบอัตโนมัติและยกระดับสถานะอุตสาหกรรมของซอฟต์แวร์
ไม่ว่าจะเป็นไพรเวทคลาวด์บนเครือข่ายภายในองค์กรหรือไฮบริดคลาวด์ที่มีการเชื่อมต่อภายนอก ทั้งสองมีเป้าหมายในการจัดสรรทรัพยากรการคำนวณแบบไดนามิก ช่วยให้การทำงานของระบบราบรื่นและมีเสถียรภาพมากขึ้น ลดความต้องการฮาร์ดแวร์ลงอย่างมากโดยไม่กระทบต่อประสิทธิภาพ เป็นที่ยอมรับกันอย่างกว้างขวางว่าในระบบอัตโนมัติในปัจจุบัน ซอฟต์แวร์ทำหน้าที่เป็น "จิตวิญญาณ" แต่มีคุณค่าค่อนข้างต่ำ โดยคิดเป็นเพียง 5%-10% ของต้นทุนทั้งหมด ในยุคคลาวด์คอมพิวติ้ง เนื่องจากความต้องการฮาร์ดแวร์ลดลงในขณะที่ความต้องการซอฟต์แวร์เข้มงวดมากขึ้น มูลค่าและความสำคัญของซอฟต์แวร์ในอุตสาหกรรมระบบอัตโนมัติก็จะเพิ่มขึ้นอย่างมาก
⑥ เทคโนโลยีใหม่และปรัชญาผลิตภัณฑ์จะกลายเป็นแกนหลักของการแข่งขัน
ไม่ต้องสงสัยเลยว่าโมเดลการประมวลผลแบบคลาวด์จะนำการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่มาสู่อุตสาหกรรมซอฟต์แวร์ระบบอัตโนมัติ จะนำทางแนวโน้มในการพัฒนาไอทีได้อย่างไร? จะพัฒนาซอฟต์แวร์อัตโนมัติรุ่นต่อไป-โดยอิงจากการประมวลผลแบบคลาวด์ได้อย่างไร จะมั่นใจได้อย่างไรว่าซอฟต์แวร์ระบบอัตโนมัติเวอร์ชันเก่าสามารถทำงานร่วมกันได้กับแพลตฟอร์มคลาวด์ จะอัพเกรดระบบวิศวกรรมอัตโนมัติแบบเดิมเป็นระบบคลาวด์-ได้อย่างไร สิ่งเหล่านี้จะกลายเป็นข้อพิจารณาเบื้องต้นสำหรับองค์กรอุตสาหกรรม ด้วยเทคโนโลยีการประมวลผลแบบคลาวด์ที่เติบโตเต็มที่และความพยายามของภาคส่วนระบบอัตโนมัติ การพัฒนาระบบอัตโนมัติของจีนที่ใช้ประโยชน์จาก "การประมวลผลแบบคลาวด์" จะก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว นี่เป็นปัญหาที่อุตสาหกรรมระบบอัตโนมัติของจีนควรให้ความสนใจเป็นพิเศษ
วี. ระบบอัตโนมัติในเศรษฐกิจคาร์บอนต่ำ-
ระบบอัตโนมัติในเศรษฐกิจคาร์บอนต่ำ-เป็นหัวข้อที่กว้างและสำคัญ เราอธิบายสิ่งนี้โดยใช้อุตสาหกรรมกระบวนการเป็นตัวอย่าง อุตสาหกรรมกระบวนการครอบคลุมภาคส่วนต่างๆ เช่น ปิโตรเคมี การกลั่น เคมีภัณฑ์ โลหะวิทยา เภสัชกรรม วัสดุก่อสร้าง อุตสาหกรรมเบา การผลิตกระดาษ เหมืองแร่ การคุ้มครองสิ่งแวดล้อม และอุตสาหกรรมการผลิตไฟฟ้า-ที่ครองตำแหน่งที่โดดเด่นในเศรษฐกิจของประเทศจีน ภาคส่วนเหล่านี้มีบทบาททางเศรษฐกิจที่สำคัญ โดยมูลค่าผลผลิตต่อปีขององค์กรอุตสาหกรรมกระบวนการของจีนคิดเป็น 66% ของมูลค่าผลผลิตต่อปีทั้งหมดขององค์กรอุตสาหกรรมทั้งหมดทั่วประเทศ
สถานะการพัฒนาของอุตสาหกรรมกระบวนการส่งผลโดยตรงต่อรากฐานทางเศรษฐกิจของประเทศ เนื่องจากภาคส่วนขนาดใหญ่ครอบครองตำแหน่งที่สำคัญ อุตสาหกรรมกระบวนการจึงทำหน้าที่เป็นเสาหลักที่สำคัญสำหรับการเติบโตทางเศรษฐกิจของประเทศ และถือเป็นองค์ประกอบสำคัญของการผลิต โดดเด่นด้วยการจัดการวัสดุและการไหลของพลังงานที่ต่อเนื่องหรือไม่สม่ำเสมอ โดยส่วนใหญ่จะผลิตสินค้าเป็นชุดใหญ่-
วิธีการผลิตและการแปรรูปเบื้องต้นในอุตสาหกรรมกระบวนการ ได้แก่ ปฏิกิริยาเคมี การแยก และการผสม ในยุคเศรษฐกิจฐานความรู้แห่งศตวรรษที่ 21 อุตสาหกรรมกระบวนการ-ในฐานะภาคการผลิตแบบดั้งเดิม-จะยังคงเป็นเสาหลักสำคัญของการพัฒนาเศรษฐกิจ อุตสาหกรรมเหล่านี้เป็นทั้งผู้ผลิตพลังงานและวัตถุดิบรายใหญ่และเป็นผู้บริโภคพลังงานจำนวนมาก ทำให้การอนุรักษ์พลังงาน การลดการบริโภค และการควบคุมการปล่อยก๊าซเรือนกระจกมีความสำคัญ ข้อบกพร่องทั่วไปในภาคส่วนต่างๆ เหล่านี้ ได้แก่ การใช้พลังงานสูง มลพิษรุนแรง คุณภาพผลิตภัณฑ์ไม่ดี กระบวนการผลิตที่ล้าสมัย ระดับระบบอัตโนมัติต่ำ แนวทางปฏิบัติในการจัดการที่อ่อนแอ การบูรณาการข้อมูลต่ำ และความสามารถในการแข่งขันโดยรวมไม่เพียงพอ อุตสาหกรรมถือเป็นภาคส่วนที่ใหญ่ที่สุดของเศรษฐกิจจีน และยังเป็นผู้บริโภคพลังงานและทรัพยากรปฐมภูมิ ตลอดจนเป็นผู้มีส่วนสำคัญที่ทำให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม อุตสาหกรรมกระบวนการจึงกลายเป็นเป้าหมายหลักในการปรับปรุง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในหกภาคส่วนหลัก: การกลั่นปิโตรเลียม เคมีภัณฑ์ เหล็ก การผลิตไฟฟ้า -โลหะที่ไม่ใช่เหล็ก และวัสดุก่อสร้าง ภาคส่วนเหล่านี้คิดเป็นสัดส่วนเกือบ 70% ของการใช้พลังงานภาคอุตสาหกรรมของประเทศ
ผู้เชี่ยวชาญยืนยันว่า: ประการแรก การกำหนดเป้าหมายไปที่ปัญหาที่เกิดขึ้นใหม่และ{0}}อุตสาหกรรมที่ขับเคลื่อนด้วยเทรนด์ถือเป็นเคล็ดลับสำคัญในการสร้างนวัตกรรมที่ประสบความสำเร็จในทุกภาคส่วนมาโดยตลอด ประเด็นปัญหาที่เกิดขึ้นใหม่หมายถึงความท้าทายสำคัญที่ต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษสำหรับการพัฒนาสังคมมนุษย์ในอนาคต อุตสาหกรรมที่ "ขับเคลื่อนตามเทรนด์-" แสดงถึงโครงการที่มีศักยภาพมหาศาลในอนาคต
ดังนั้น อะไรคือความท้าทายที่สำคัญที่ต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษสำหรับการพัฒนาสังคมมนุษย์ในอนาคตและโครงการที่มีศักยภาพอันยิ่งใหญ่ในอนาคต ไม่ต้องสงสัยเลยว่า ขอบเขตหนึ่งคือโครงการที่ให้บริการ "เทคโนโลยีคาร์บอนต่ำ-" และ "เทคโนโลยีคาร์บอนต่ำ-"! "เศรษฐกิจคาร์บอนต่ำ-" ได้กลายเป็นตัวเลือกเชิงกลยุทธ์ที่สำคัญสำหรับสถาบันวิจัยและองค์กรต่างๆ กล่าวอีกนัยหนึ่ง การส่งเสริมการพัฒนา "เศรษฐกิจคาร์บอนต่ำ-อย่างจริงจัง" ย่อมทำให้เกิดความคิดริเริ่มด้านนวัตกรรมสำหรับโครงการวิจัยและการพัฒนาตลาดอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ปัจจุบัน เศรษฐกิจโลกกำลังเร่งการเปลี่ยนแปลงไปสู่ "เศรษฐกิจคาร์บอนต่ำ-" ซึ่งทำให้เกิดจุดเติบโตทางเศรษฐกิจใหม่ๆ มากมาย "เศรษฐกิจคาร์บอนต่ำ-" จะเป็นรากฐานสำคัญของความสามารถในการแข่งขันระดับชาติและระดับองค์กรในอนาคต องค์กรอัจฉริยะเก่งฉกาจในการคว้าโอกาส เปลี่ยนแปลงวิธีการผลิต และเป็นผู้นำในการเปลี่ยนความเฉยเมยให้เป็นกิจกรรมเชิงรุก พวกเขาใช้ประโยชน์จากการเปลี่ยนแปลงในกระบวนทัศน์การพัฒนาสังคมในฐานะกลไกสำหรับการเติบโตที่รวดเร็ว โดยมุ่งมั่นที่จะยึดจุดสูงใน-เศรษฐกิจคาร์บอนต่ำ
เมื่อกำหนดกลยุทธ์การพัฒนาองค์กร องค์กรต่างๆ ควรพิจารณาวิธีการสร้าง "กลยุทธ์คาร์บอนต่ำ-" และมุ่งมั่นที่จะเติบโตไปพร้อมกับแนวโน้มการพัฒนาที่ยั่งยืนของประเทศ ดังที่กูรูด้านการจัดการชื่อดังอย่าง Peter Drucker กล่าวไว้ว่า "ไม่มีใครสามารถควบคุมการเปลี่ยนแปลงได้ แต่ทุกคนสามารถก้าวไปข้างหน้าได้!" อุตสาหกรรมกระบวนการของจีนต้องยอมรับหลักการนี้ โดยมุ่งมั่นที่จะก้าวนำหน้า การลดการปล่อยก๊าซคาร์บอน-ต่ำเป็นความจำเป็นระดับชาติ ภารกิจในอดีต และเป็นภาระผูกพันสำหรับองค์กรด้านกระบวนการ การเปิดรับ "คาร์บอนต่ำ-" ถือเป็นภารกิจหลักสำหรับอุตสาหกรรมเหล่านี้
ปกเกล้าเจ้าอยู่หัว ระบบอัตโนมัติในความปลอดภัยในสถานที่ทำงาน
ระบบอัตโนมัติเพื่อความปลอดภัยในสถานที่ทำงานกลายเป็นคำที่ใช้บ่อยในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา! การเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วนี้เกิดจากการเกิดอุบัติเหตุในที่ทำงานอย่างต่อเนื่อง ส่งผลให้มีความต้องการเทคโนโลยีระบบอัตโนมัติเพื่อเพิ่มความปลอดภัยเพิ่มมากขึ้น สิ่งสำคัญเร่งด่วนในตอนนี้คือการใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีขั้นสูง เช่น ระบบอัตโนมัติและข้อมูลสารสนเทศอย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อยกระดับมาตรฐานความปลอดภัยในสถานที่ทำงาน ประเทศชาติจึงเสนอยุทธศาสตร์ “วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเพื่อความปลอดภัย”! การพัฒนาด้านความปลอดภัยก็แยกออกจากระบบอัตโนมัติไม่ได้เช่นกัน ความปลอดภัยในการผลิตสามารถแบ่งได้เป็นความปลอดภัยทางกลและความปลอดภัยของกระบวนการ
ความปลอดภัยของเครื่องจักรจะปกป้องบุคลากรเป็นหลักและได้รับความสนใจอย่างมาก สวิตช์นิรภัย ปุ่มนิรภัย ประตูนิรภัย และแผ่นรองนิรภัย กลายเป็นสิ่งจำเป็นในโรงงาน ควบคู่ไปกับผลิตภัณฑ์ต่างๆ เช่น เซ็นเซอร์ความปลอดภัย PLC นิรภัย บัสนิรภัย และอีเธอร์เน็ตนิรภัย ความปลอดภัยของกระบวนการทำให้มั่นใจในความปลอดภัยของกระบวนการผลิต ปัจจุบัน ซัพพลายเออร์ด้านระบบอัตโนมัติหลายรายกำลังพิจารณาการจัดหาโซลูชันด้านความปลอดภัย โซลูชันด้านความปลอดภัยที่แท้จริงเกี่ยวข้องมากกว่าแค่การจัดหาผลิตภัณฑ์ด้านความปลอดภัยหนึ่งรายการหรือหลายรายการ โดยหลักแล้วคือการเพิ่มความปลอดภัยให้กับอุปกรณ์ของผู้ใช้ วิธีการฝังฟังก์ชันด้านความปลอดภัยลงในเครื่องจักรและอุปกรณ์ของผู้ใช้ การปรับปรุงการประกันความปลอดภัยโดยไม่กระทบต่อกระบวนการผลิต ยังคงต้องมีการพัฒนาที่ดีขึ้น
ระบบอัตโนมัติหมายถึงกระบวนการที่เครื่องจักรหรืออุปกรณ์ทำงานหรือควบคุมตัวเองตามโปรแกรมหรือคำสั่งที่กำหนดไว้ล่วงหน้าโดยไม่มีการแทรกแซงของมนุษย์ การนำเทคโนโลยีระบบอัตโนมัติมาใช้ไม่เพียงแต่ช่วยปลดปล่อยผู้คนจากการใช้แรงงานทางกายภาพที่ลำบาก งานทางจิตบางอย่าง และสภาพแวดล้อมการทำงานที่รุนแรงหรืออันตราย แต่ยังขยายขีดความสามารถของมนุษย์ เพิ่มผลิตภาพแรงงานอย่างมีนัยสำคัญ และเพิ่มขีดความสามารถของมนุษยชาติในการทำความเข้าใจและเปลี่ยนแปลงโลก ดังนั้น เครื่องจักร อุปกรณ์ ระบบ หรือกระบวนการ (กระบวนการการผลิตและการจัดการ) บรรลุวัตถุประสงค์ที่กำหนดไว้ล่วงหน้าผ่านการตรวจจับอัตโนมัติ การประมวลผลข้อมูล การวิเคราะห์และการตัดสิน และการควบคุมการจัดการ-ทั้งหมดเป็นไปตามข้อกำหนดของมนุษย์-โดยมีส่วนร่วมของมนุษย์โดยตรงเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย ระบบอัตโนมัติด้านความปลอดภัยหมายถึงการดำเนินการตามกลยุทธ์ "วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเพื่อความปลอดภัย" ผ่านเทคโนโลยีระบบอัตโนมัติเพื่อให้บรรลุการผลิตที่ปลอดภัย เมื่อนำไปใช้กับอุตสาหกรรมเฉพาะ ระบบอัตโนมัติด้านความปลอดภัยจะมีรูปแบบที่แตกต่างกันออกไป เช่น: - ระบบอัตโนมัติในการผลิตความปลอดภัยของเหมืองถ่านหิน - ระบบอัตโนมัติในการผลิตด้านความปลอดภัยของปิโตรเคมี - ระบบอัตโนมัติในการผลิตด้านความปลอดภัยของสารเคมี - ระบบอัตโนมัติในการผลิตด้านความปลอดภัยทางโลหะวิทยา - ระบบอัตโนมัติในการผลิตความปลอดภัยในการขนส่ง - ระบบอัตโนมัติในการผลิตความปลอดภัยของอาคารอัจฉริยะ - ระบบอัตโนมัติในการผลิตที่ปลอดภัยในอุตสาหกรรมอื่นๆ
8. พลังงาน-การประหยัดและการบริโภค-การลดการทำงานอัตโนมัติ
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา "การอนุรักษ์พลังงานและการลดการบริโภค" ได้กลายเป็นแนวคิดที่สำคัญอย่างยิ่งในการพัฒนาเทคโนโลยีระบบอัตโนมัติของจีน "การอนุรักษ์พลังงาน การลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก และการพัฒนาทางวิทยาศาสตร์" ได้กลายเป็นหลักการชี้นำเชิงกลยุทธ์สำหรับการเติบโตทางเศรษฐกิจของจีน
ตามการประมาณการ จีนใช้พลังงานมากกว่าสหรัฐอเมริกา 4.3 เท่า และมากกว่าญี่ปุ่น 11.5 เท่า เพื่อสร้าง GDP แต่ละดอลลาร์ อัตราการใช้พลังงานของจีนอยู่ที่เพียง 26.9% ของระดับสหรัฐอเมริกา และ 11.5% ของญี่ปุ่น สิ่งนี้บ่งชี้ว่าการใช้พลังงานถือเป็นส่วนสำคัญของต้นทุนผลิตภัณฑ์สำหรับวิสาหกิจของจีน ขณะเดียวกันก็เน้นย้ำถึงศักยภาพมหาศาลในการประหยัดพลังงานภายในบริษัทเหล่านี้ การเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขันของผลิตภัณฑ์ด้วยการอนุรักษ์พลังงานและการลดการบริโภคนั้นเป็นไปได้โดยสิ้นเชิง
ในฐานะผู้ขนส่งและเป็นสื่อกลางสำหรับการเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยี อุตสาหกรรมการผลิตอุปกรณ์ทำหน้าที่เป็นภาคส่วน "ที่มุ่งเน้น" แนวทาง{0}} ที่เป็นรากฐาน ผลิตภัณฑ์ของบริษัท-อุปกรณ์การผลิตสำหรับทุกอุตสาหกรรม-ถือเป็นรากฐานของโครงสร้างพื้นฐานขั้นพื้นฐาน ภาคการผลิตอุปกรณ์ของจีนมีลักษณะเฉพาะด้วยขอบเขตที่กว้าง หมวดหมู่ที่หลากหลาย เนื้อหาทางเทคโนโลยีขั้นสูง และการเชื่อมโยงที่แข็งแกร่งกับอุตสาหกรรมอื่น ๆ ในช่วงหลายปีที่ผ่านมาจนกลายเป็นระบบอุตสาหกรรมที่ครอบคลุมด้วยขนาดที่กว้างขวางและความซับซ้อนทางเทคโนโลยี กลายเป็นเสาหลักสำคัญของเศรษฐกิจของประเทศ การอนุรักษ์พลังงานและการปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานไม่เพียงแต่เป็นกลยุทธ์ระยะยาว-ในการรับรองการดำเนินงานการผลิตตามปกติและบรรลุการพัฒนาองค์กรที่ดีต่อสุขภาพและยั่งยืน แต่ยังเป็นทางเลือกที่หลีกเลี่ยงไม่ได้สำหรับองค์กรในการปรับตัวให้เข้ากับความต้องการของตลาด ลดต้นทุน เพิ่มผลกำไร ปรับปรุงประสิทธิภาพด้านสิ่งแวดล้อม และเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขัน เพื่อให้องค์กรต่างๆ บรรลุการเติบโตที่ยั่งยืน การดำเนินการอนุรักษ์พลังงานและการลดการบริโภคจึงมีความจำเป็น
เมื่อเวลาผ่านไป งานอนุรักษ์พลังงานและการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจะมีความท้าทายมากขึ้นเรื่อยๆ โดยมีเป้าหมายในการควบคุมที่เข้มงวดมากขึ้นเรื่อยๆ การแนะนำเป้าหมายเหล่านี้จะทำให้เกิดความต้องการในการดำเนินงานทางอุตสาหกรรมที่สูงขึ้น การนำเทคโนโลยี-การประหยัดพลังงานและการบริโภค-ขั้นสูงมาใช้ในเชิงรุก และการนำแนวคิด แบบจำลอง และกระบวนการการจัดการทางวิทยาศาสตร์ไปใช้ถือเป็นแนวทางที่สำคัญสำหรับองค์กรในการบรรลุเป้าหมายเหล่านี้ การส่งเสริมและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยี กระบวนการ วัสดุ และวิธีการใหม่ๆ ที่ใช้นวัตกรรมทางเทคโนโลยีสามารถค่อยๆ ยุติกลุ่มผลิตภัณฑ์ที่ไม่มีประสิทธิภาพและ-พลังงานสูง-ออกจากการผลิต ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาการอนุรักษ์พลังงานและการลดการบริโภค การขับเคลื่อนการอนุรักษ์พลังงานและการลดการบริโภคผ่าน-นวัตกรรมเทคโนโลยีชั้นสูงเป็นก้าวสำคัญสำหรับอุตสาหกรรมการผลิตอุปกรณ์ เนื่องจากเทคโนโลยีชั้นสูงสมัยใหม่มีอิทธิพลอย่างลึกซึ้งและกว้างขวางต่อการพัฒนาภาคส่วนนี้ ความก้าวหน้าของเทคโนโลยีชั้นสูงที่ทันสมัยทำให้เกิดความต้องการที่สูงขึ้น ใหม่กว่า และดีขึ้นในอุตสาหกรรมการผลิตอุปกรณ์ การสนับสนุนด้านเทคโนโลยีชั้นสูง-มีส่วนสำคัญเท่าๆ กันกับความพยายาม "การอนุรักษ์พลังงานและการลดการบริโภค" ภายในภาคการผลิตอุปกรณ์
ตัวอย่างเช่น ประสิทธิภาพการใช้พลังงานของมอเตอร์ การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการ การแปลง-ของเสียเป็น-ทรัพยากร การใช้ความร้อนเหลือทิ้ง การเปลี่ยนแปลงขององค์กร และการนำพลังงานใหม่ๆ มาใช้ ล้วนเชื่อมโยงโดยเนื้อแท้กับเทคโนโลยีระบบอัตโนมัติ
ทรงเครื่อง การพัฒนาซอฟต์แวร์ควบคุมอุตสาหกรรม
ความก้าวหน้าของซอฟต์แวร์ควบคุมอุตสาหกรรมถือเป็นอีกหนึ่งส่วนสำคัญของเทคโนโลยีระบบอัตโนมัติ นับตั้งแต่ทศวรรษ 1990 เป็นต้นมา ไอบีเอ็มได้เข้าซื้อกิจการผู้จำหน่ายมิดเดิลแวร์อย่างต่อเนื่อง โดยยกระดับมิดเดิลแวร์ให้เป็นแกนหลักของสถาปัตยกรรมไอทีระดับองค์กร โดยค่อยๆ เน้นความสำคัญและบทบาทสำคัญของซอฟต์แวร์ ต่อมา IBM ได้เข้าซื้อบริษัทซอฟต์แวร์ชื่อดังอย่าง Lotus และ DB2 ซอฟต์แวร์เริ่มก้าวหน้าไปพร้อมกับฮาร์ดแวร์ ในปี 2004 IBM ขายธุรกิจพีซีของตนให้กับ Lenovo- ซึ่งเป็นสัญญาณบ่งบอกถึงการสิ้นสุดของยุคทองของฮาร์ดแวร์และรุ่งอรุณของยุครุ่งเรืองของซอฟต์แวร์
ภายในการควบคุมทางอุตสาหกรรม การพัฒนาซอฟต์แวร์ด้วยฮาร์ดแวร์ถือเป็นแนวโน้มสำคัญ โดยมีตัวอย่างจากการเกิดขึ้นของ soft PLC ที่ฝังอยู่ ปัจจุบัน ตลาดมีซอฟต์แวร์ CoDeSys V3.4 ล่าสุด (soft PLC แบบฝังระบบที่ใช้แพลตฟอร์ม CoDeSys) ซึ่งบุกเบิกโดยซอฟต์แวร์ 3S ของเยอรมนี มันสนับสนุนแนวคิดของ "ระบบอัตโนมัติแบบเปิดที่สามารถกำหนดค่าใหม่ได้" โดยมีศูนย์กลางอยู่ที่ "การนำกลับมาใช้ใหม่ได้" ซอฟต์แวร์นี้ทำงานภายในสภาพแวดล้อมการพัฒนา IEC 61131 ซึ่งรองรับภาษามาตรฐานระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมหลายภาษา รวมถึงลอจิกแลดเดอร์ ผังงาน แผนภาพบล็อก และภาษา ST ขั้นสูง
การใช้ซอฟต์แวร์ซ้ำแสดงถึงวิธีการและทฤษฎีภายในวิศวกรรมซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์ โดยพื้นฐานแล้วทำหน้าที่เป็นแนวทางในการกำจัดความพยายามที่ซ้ำซ้อนในการพัฒนาซอฟต์แวร์ ถือเป็นแนวทางที่ได้รับการพิสูจน์แล้วในการเพิ่มประสิทธิภาพการพัฒนาซอฟต์แวร์และคุณภาพของผลิตภัณฑ์ การใช้ซอฟต์แวร์ซ้ำเกี่ยวข้องกับการใช้ประโยชน์จากซอฟต์แวร์ที่มีอยู่และส่วนประกอบที่มีประสิทธิภาพเพื่อสร้างซอฟต์แวร์หรือระบบใหม่ ซึ่งช่วยลดเวลาในการพัฒนาและค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา เป็นเทคโนโลยีที่สำคัญในการปรับปรุงประสิทธิภาพและคุณภาพของซอฟต์แวร์
ปัจจัยสำคัญ (ทั้งด้านเทคนิคและไม่ใช่-ทางเทคนิค) เพื่อให้บรรลุถึงการนำซอฟต์แวร์กลับมาใช้ใหม่โดยหลักๆ แล้วประกอบด้วยเจ็ดแง่มุม: เทคโนโลยีส่วนประกอบซอฟต์แวร์ สถาปัตยกรรมซอฟต์แวร์ วิศวกรรมโดเมน การรื้อระบบซอฟต์แวร์ กระบวนการส่วนประกอบแบบเปิด เทคโนโลยี CASE (-วิศวกรรมซอฟต์แวร์ช่วยคอมพิวเตอร์) และปัจจัยต่างๆ ที่ไม่ใช่-ทางเทคนิค ประโยชน์ของการใช้ซอฟต์แวร์ซ้ำ ได้แก่ (1) ผลผลิตที่สูงขึ้น (และการลดต้นทุนที่ตามมา); (2) ปรับปรุงคุณภาพซอฟต์แวร์ (ข้อผิดพลาดสามารถแก้ไขได้รวดเร็วยิ่งขึ้น); (3) การใช้ซอฟต์แวร์ซ้ำอย่างเหมาะสมจะช่วยเพิ่มการบำรุงรักษาระบบ
นอกเหนือจากประโยชน์ของการใช้ซอฟต์แวร์ซ้ำแล้ว ซอฟต์แวร์ CoDeSys ยังมีคุณสมบัติการผลิตที่กำหนดค่าใหม่ได้ การผลิตที่กำหนดค่าใหม่ได้เป็นกระบวนการที่แนะนำการจัดการและการควบคุมการกำหนดค่าระบบการผลิตใหม่ ช่วยให้ระบบการผลิตสามารถตอบสนองสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงได้อย่างมีประสิทธิภาพ ความสามารถในการกำหนดค่าใหม่หมายถึงระบบที่โมดูลฮาร์ดแวร์และ/หรือโมดูลซอฟต์แวร์สามารถกำหนดค่าใหม่ (หรือรีเซ็ต) สถาปัตยกรรมระบบและอัลกอริธึมตามการเปลี่ยนแปลงกระแสข้อมูลหรือกระแสการควบคุม ซึ่งรวมถึง: การกำหนดค่าใหม่ขององค์กร การกำหนดค่ากระบวนการทางธุรกิจใหม่ การกำหนดค่าผลิตภัณฑ์ใหม่ การกำหนดค่าระบบการประมวลผลในโรงงาน และแพลตฟอร์มข้อมูลที่กำหนดค่าใหม่ได้
ข้อได้เปรียบที่โดดเด่นที่สุดของระบบที่กำหนดค่าใหม่ได้คือความสามารถในการปรับเปลี่ยนสถาปัตยกรรมให้ตรงกับข้อกำหนดการใช้งานเฉพาะ เมื่อต้องเผชิญกับ-ตลาดที่เปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา วิธีทำให้ระบบการผลิตสามารถตอบสนองอย่างรวดเร็วและประหยัดต่อความต้องการของตลาดที่เปลี่ยนแปลงไป ถือเป็นความท้าทายที่สำคัญสำหรับอุตสาหกรรมการผลิตในปัจจุบัน สายการผลิตอัตโนมัติที่ใช้เครื่องจักรแบบดั้งเดิมช่วยประหยัดจากขนาดสำหรับการผลิตเป็นชุด แต่ขาดความคล่องตัวในการตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของตลาด แม้ว่าระบบการผลิตที่ยืดหยุ่นจะทำให้การสร้างต้นแบบผลิตภัณฑ์และวงจรการผลิตสั้นลงได้ แต่ก็ต้องใช้การลงทุนจำนวนมากและมีระยะเวลาคืนทุนที่ยาวนาน ดังนั้นจึงมีความจำเป็นเร่งด่วนสำหรับกระบวนทัศน์การผลิตใหม่ที่ผสมผสานประโยชน์ของการผลิตจำนวนมากเข้ากับความสามารถในการปรับตัวอย่างรวดเร็วต่อสภาพแวดล้อมการผลิตที่มีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ขณะเดียวกันก็ใช้ประโยชน์จากทรัพยากรการผลิตที่มีอยู่อย่างเต็มที่ ในบริบทนี้ ระบบการผลิตที่กำหนดค่าใหม่ได้ที่นำเสนอเมื่อเร็วๆ นี้ นำเสนอโซลูชันที่มีประสิทธิภาพเพื่อตอบสนองความต้องการเหล่านี้
นอกจากนี้ TIA Portal (博途) ที่ซีเมนส์แนะนำยังแสดงถึงแพลตฟอร์มซอฟต์แวร์วิศวกรรมเชิงนวัตกรรมที่พัฒนาโดยซีเมนส์ตามแนวคิด TIA (Totally Integrated Automation) โดยจะจัดการงานอัตโนมัติทั้งหมดภายในสภาพแวดล้อมการกำหนดค่าทางวิศวกรรมเดียว ทำให้งานของนักออกแบบง่ายขึ้น เพิ่มประสิทธิภาพ และลดต้นทุน ด้วยการบรรลุการสื่อสารแบบครบวงจร การเขียนโปรแกรมแบบรวมศูนย์ และข้อมูลแบบครบวงจร ทำให้เกิดระบบบูรณาการแบบออร์แกนิกที่สมบูรณ์ สิ่งนี้ตอบสนองความคาดหวังของอุตสาหกรรมสำหรับแพลตฟอร์มแบบครบวงจรเพื่อดำเนินการโซลูชั่นระบบอัตโนมัติ ช่วยให้สามารถจัดการการออกแบบผลิตภัณฑ์ การออกแบบกลไก และการออกแบบระบบอัตโนมัติแบบรวมศูนย์ภายในชุดซอฟต์แวร์เดียว ด้วยเหตุนี้ จึงถือเป็นแพลตฟอร์มซอฟต์แวร์เทคโนโลยีวิศวกรรมที่ใช้งานง่าย มีประสิทธิภาพ และน่าเชื่อถือที่สุดที่มีอยู่ในปัจจุบัน การพัฒนานี้รับประกันความสนใจภายในภาคส่วนการควบคุมอุตสาหกรรม
X. การทำให้เป็นสากลของการจำลองและการสร้างแบบจำลอง
เทคโนโลยีการสร้างแบบจำลองและการจำลองแบบเครือข่ายเป็นจุดศูนย์กลางการวิจัยในปัจจุบันในสาขานี้ ขอบเขตทางเทคนิคและรูปแบบการใช้งานของบริษัทกำลังขยายและพัฒนาอย่างต่อเนื่องควบคู่ไปกับความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีเครือข่าย การพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีเครือข่ายและคอมพิวเตอร์กำลังนำเราเข้าสู่ยุคของคอมพิวเตอร์ที่แพร่หลาย คอมพิวเตอร์ที่แพร่หลายสร้างพื้นที่ข้อมูลที่ประกอบด้วยคอมพิวเตอร์และการสื่อสาร ผสมผสานกับพื้นที่ทางกายภาพของชีวิตมนุษย์เพื่อสร้างสภาพแวดล้อมที่ชาญฉลาด
ภายในพื้นที่อัจฉริยะนี้ บุคคลสามารถเข้าถึงบริการคอมพิวเตอร์และข้อมูลได้อย่างโปร่งใสทุกที่ทุกเวลา เทคโนโลยีการสร้างแบบจำลองและการจำลองแบบเครือข่ายจะพัฒนาไปสู่ความเป็นสากล "เทคโนโลยีการจำลองแบบสากล" ที่ผสานรวมการประมวลผลที่แพร่หลาย ช่วยให้เกิดการบรรจบกันของข้อมูลและพื้นที่ทางกายภาพ ขับเคลื่อนการวิจัย การพัฒนา และการประยุกต์ใช้การสร้างแบบจำลองและการจำลองที่ทันสมัยในยุคใหม่
สำหรับสภาพแวดล้อมการประมวลผลที่ซับซ้อน หลากหลาย และไดนามิกในอนาคต ระบบจำลองที่แพร่หลายจะแสดงคุณลักษณะพื้นฐานดังต่อไปนี้:
⑴ การเข้าถึงที่แพร่หลาย:ทรัพยากรการจำลองมีอยู่ทั่วไปทุกหนทุกแห่ง การใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีกริด กริดการจำลองช่วยให้-จัดสรรทรัพยากรการจำลองซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ที่หลากหลายในชีวิตประจำวันได้ สิ่งนี้จะปกป้องผู้ใช้จากสภาพแวดล้อมการประมวลผลที่ซับซ้อนและแพร่หลายต่างกัน ทำให้ทรัพยากรการจำลองพร้อมใช้งานในระดับสากล และแก้ไขปัญหาของ "ความแพร่หลาย"
⑵ ทุกที่ทุกเวลา:ผู้ใช้สามารถเข้าถึงบริการจำลองสถานการณ์ ณ สถานที่ทำงานหรือที่อยู่อาศัยของตนได้โดยไม่ต้องเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์เฉพาะ เทคโนโลยีกริดขยายเทอร์มินัลแอปพลิเคชันการจำลองไปยังทุกมุมของเครือข่าย ช่วยให้ผู้ใช้เป็นอิสระจากข้อจำกัดทางเวลาและเชิงพื้นที่โดยสิ้นเชิง อุปกรณ์เครือข่ายใดๆ ก็ตามสามารถเข้าถึงทรัพยากรและบริการการจำลองภายในสภาพแวดล้อมกริด ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดสำหรับการเข้าถึง "ทุกที่ทุกเวลา"
⑶ การปรับตัว:พื้นที่ข้อมูลการจำลองให้บริการการจำลองที่สอดคล้องกันซึ่งปรับให้เข้ากับเงื่อนไขที่เปลี่ยนแปลง โดยส่งมอบสภาพแวดล้อมการคำนวณที่ปรับให้เหมาะกับความต้องการของผู้ใช้
⑷ โปร่งใส:ผู้ใช้เข้าถึงบริการจำลองสถานการณ์โดยใช้ความพยายามเพียงเล็กน้อย การโต้ตอบนั้นเป็นธรรมชาติมาก-แม้ผู้ใช้จะไม่มีใครสังเกตเห็น- ซึ่งรวมเอาสิ่งที่เรียกว่าการโต้ตอบโดยนัย
การรวมแนวคิดและเทคโนโลยีการประมวลผลที่แพร่หลายเข้ากับตารางการจำลองจะตอบสนองความต้องการที่เกิดขึ้นใหม่ของสภาพแวดล้อมการจำลองที่แพร่หลาย-ความคล่องตัว ความสามารถในการปรับตัว ความชาญฉลาด และโมเดลแอปพลิเคชัน- ทำให้พื้นที่ข้อมูลการจำลองสามารถส่งมอบสภาพแวดล้อมที่ปรับเปลี่ยนได้และบริการที่สอดคล้องกันซึ่งปรับให้เหมาะกับความต้องการของผู้ใช้ เทคโนโลยีที่หลอมรวมของการประมวลผลแบบกริดและการประมวลผลแบบแพร่หลาย-เทคโนโลยีตารางการจำลองแบบแพร่หลาย- จะกลายเป็นจุดสนใจใหม่ในการสร้างแบบจำลองเครือข่ายและการวิจัยและการจำลองสถานการณ์
โดยสรุป แนวโน้ม 10 อันดับแรกของเทคโนโลยีระบบอัตโนมัติในปัจจุบันเผยให้เห็นว่านวัตกรรมด้านระบบอัตโนมัติสามารถสรุปได้เป็นคำสำคัญหลายคำ ได้แก่ การบูรณาการ การสื่อสาร การทำงานร่วมกัน ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน ความปลอดภัย มาตรฐาน และการเปิดกว้าง สิ่งนี้ยังได้ก่อให้เกิดผลิตภัณฑ์และแนวคิดใหม่ๆ มากมาย หลายปีที่ผ่านมา ระบบอัตโนมัติแบบใหม่เป็นแรงผลักดันโดยตรงที่สุดที่ขับเคลื่อนการพัฒนาการผลิตอย่างรวดเร็ว พลังนี้ซึ่งขับเคลื่อนโดยพลังขับเคลื่อนของ "นวัตกรรม" อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ จะส่องสว่างอย่างยอดเยี่ยมในยุคของการผลิตอัจฉริยะอย่างไม่ต้องสงสัย!