伴隨信息技術的迅猛發展，工業企業對打破傳統自動化系統封閉性、解放生產力的訴求愈發高漲，這為基于軟硬件解耦的開放自動化技術提供了廣泛的用武之地。與此同時，在AI、數字孿生等前沿技術的加持下，工業軟件與硬件協同、與場景結合的應用潛能得以進一步釋放，為軟件定義的開放自動化落地創造了成熟的技術條件。

在施耐德電氣全球高級副總裁、工業自動化業務數字化工廠負責人Ali Haj Fraj看來，軟件定義的開放自動化正以不可阻擋之勢推動著傳統工業自動化模式的轉變，為工業帶來持久且可持續的積極變化。

施耐德電氣全球高級副總裁、工業自動化業務數字化工廠負責人Ali Haj Fraj

軟件定義的開放自動化，為打破生產力束縛而生

近年來，技能短缺、供應鏈挑戰、市場需求多變等難題接踵而至，為工業企業帶來了不容小覷的運營壓力。另一方面，隨著業務發展及產線增加，企業要管理和維護成百上千的硬件設備，甚至更多，并確保這些設備能夠無縫協同工作，這無疑加劇了企業的運營復雜性。

因此，工業企業必須擁抱數字化轉型，在提高生產力的同時，增強自身靈活性。

然而，如今很多企業仍高度依賴于幾十年前安裝的自動化系統。受制于專有自動化系統和單一廠商軟硬件深度捆綁的傳統模式，用戶往往無法繞開供應商的限制，自由選擇、搭配和應用適需的硬件設備和創新技術。這一難以被忽視的現實，已然成為企業深入推進數字化轉型的最大挑戰之一。

在此背景下，通過對軟件和硬件進行解耦、促使企業信息技術（IT）與運營技術（OT）深度融合的工業自動化范式，成為時代所需。基于軟件定義，企業在自動化技術的選擇上將擁有更高的自由度，不僅能夠按需選擇獨立的硬件和軟件，還能將其進行混合、搭配，打造成一個無縫集成的自動化系統，即使是來自不同供應商的設備，也可以自由地進行跨架構連接。

換言之，軟件定義的開放自動化從根本上改變了自動化系統設計的規則，并賦予了自動化系統前所未有的“開放”程度，將為全球工業領域的創新和運營優化帶來巨大影響。

從運營優化到人才轉型，助力企業創新發展

依托軟件定義的開放自動化，工業企業能夠顯著增強自身的運營能力，包括可擴展性、適應性和彈性等方面的提升，同時更好地應對技能短缺的挑戰，順應時代發展。

首先，諸如虛擬控制器這類軟件定義的開放自動化技術，相比傳統的基于硬件的自動化技術，更具可擴展性，且便于用戶隨時隨地按需更新——得益于軟硬件解耦這一特性，用戶無需像傳統硬件架構一樣，先關閉系統再進行更新——從而有效減少停機時長，為生產連續性提供有力保障。

同時，軟件定義的開放自動化能夠增強生產工具的適應性和彈性，不僅支持工程師以更加簡單的方式更新程序或重新編程，應對不斷變化的市場需求，還允許在非停機的情況下，輕松添加額外的自動化工作負載。例如，當一個控制器出現問題時，自動化系統可立即切換至另一個容器化的虛擬控制器，維持正常運行。

此外，隨著時代和技術的發展，自動化工程師們越來越傾向于利用現代化工具，并在高效率的IT環境中工作，而非使用陳舊過時的技術和系統。因此，通過采用軟件定義的開放自動化技術，企業能夠吸引大批崇尚前沿技術的新型人才，在加速推動自身人才轉型的同時，保持與時俱進。

虛擬化+數字孿生，加速向“虛擬PLC”過渡

在軟硬件解耦的基礎上，虛擬化、數字孿生等數字化技術得以更廣泛地應用于工業領域，推動傳統自動化范式的轉型升級。究其原因，軟件定義的開放自動化模型支持自動化（例如，可編程邏輯控制器PLC）功能在各種平臺上運行，而無需與專用硬件進行綁定，這為“虛擬PLC”的應用提供了得天獨厚的條件，允許其使用幾乎所有可用的計算資源來執行所需的自動化功能。

一方面，通過“虛擬化”實踐，企業能夠進一步簡化許多標準流程并優化硬件成本，實現可持續發展。例如，通過將PLC、人機界面（HMI）和工業PC（IPC）整合到同一硬件平臺上，企業能夠節省更多物理的服務器，大幅降低硬件維護、操作等運營成本，同時幫助員工專注于更具經濟效益的工作，實現業務增值。而通過將計算和存儲資源整合至一起，企業還能大大減少能源用量，降低范圍內溫室氣體排放，提升綠色效益。

另一方面，作為軟件定義的開放自動化的重要組成部分，數字孿生模型在降低企業運營成本、提高運營效率方面發揮著關鍵作用。其本質是在虛擬世界中為現實資產或過程構建數字化雙胞胎，以精確反映對象的物理模型。在工業領域，通過構建數字孿生模型，企業能夠在虛擬環境中測試和驗證新的工具、機器及流程，進而有效降低失誤率及成本。據統計，與傳統方式相比，數字孿生模型能夠幫助企業節省高達50%的新產品上市時間，以及高達60%的調試時間。

如今，工業用戶借由軟件定義的開放自動化技術，從傳統物理PLC過渡到“虛擬PLC”，已不再是遙不可及的未來。作為一款與硬件無關、基于軟件的控制器，虛擬PLC可以在任何Windows或Linux服務器、IPC或微型計算機上運行，且不再受到軟硬件耦合的限制，它支持多個實例在同一時間、同一硬件中，相互獨立地進行安裝、配置、部署和維護，同時允許在產線不停機的前提下，對生產流程進行調整優化，最大限度減少停機時間、降低成本，幫助企業更好地應對動態多變的消費需求及市場環境，提升自身靈活性和敏捷性。

擁抱軟件定義的開放自動化，邁向工業未來

不難預見的是，軟件定義的開放自動化正成為打破生產力束縛、深入推動工業數字化轉型的“利器”，那么企業該如何積極擁抱這一技術趨勢呢？

在這方面，施耐德電氣以軟件定義自動化為基礎的EcoStruxure開放自動化平臺，基于IEC 61499標準對軟硬件進行解耦，能夠有力推動工業自動化領域“即插即生產”，切實解決廠商之間應用軟件的可移植性、可配置性和互操作性問題。經過持續的更新迭代和升級，施耐德電氣EcoStruxure開放自動化平臺如今正廣泛應用于物流、水處理、食品飲料、交通等眾多行業領域，幫助企業簡化大量編程工作、優化系統適配性并增強創新能力，持續暢享數字化發展紅利。

例如，北京京科倫冷凍設備有限公司在其智慧冷鏈物流園的建設項目中，借助施耐德電氣EcoStruxure開放自動化平臺，對自動化程序進行模塊化和標準化，不僅增強了程序的可復用性和互操作性，還顯著提高了開發效率，使得應用程序開發時間縮短了60%，與IT接口方面的工作量節約開發時間約80%。而在施耐德電氣上海工廠的高速全自動鉚銀機設備改造項目中，EcoStruxure開放自動化平臺通過工業蜂窩網與I/O交互，將原有的硬接線通過無線方式代替，提高了產線的柔性，而EAE Soft dPAC則實現了軟硬件解耦，提高了軟件的可重用性，最終實現了“工業蜂窩網+虛擬PLC”的創新控制方式，有效解決了老舊設備的升級難題。

今天，軟件定義的開放自動化正以鮮活的筆觸描繪著未來工業的生動圖景。作為全球能源管理和自動化領域的數字化轉型專家，施耐德電氣將基于軟件定義的開放自動化愿景，繼續帶來更多開創性的數字化和自動化解決方案，賦能工業用戶打造更加“開放”的新質生產力，攜手邁向高效與可持續的未來工業。