睽違三年的2023中國國際工業博覽會日前已經落下帷幕。這個被譽為全球工業發展“風向標”的工博會，今年又一次超出了預期，無論在參展商、展出產品和觀眾人數上均創出了歷史新高。工業自動化展是工博會的核心展區，匯聚了全球主流的工業自動化廠商，從這些廠商的展臺，可以看到工業自動化的全球發展現狀和趨勢。

在每一屆的工業自動化展中，全球工業自動化領域的巨擘西門子總是以超大的展出面積雄踞C位，以氣派的展臺和豐富的展品吸引著大批觀眾駐足觀看。當然，西門子也將每年的工博會作為重要的展出平臺之一，集中亮相當年的重磅新品和創新技術。今年也不例外，西門子的展臺依然是整個工業自動化展的renqi焦點，我們不妨通過今年的西門子展臺來窺探一下工業自動化行業的發展趨勢。

01

IT和OT融合加速 自動化技術向前演進

隨著近十幾年來IT技術的快速發展，IT和OT的融合成為制造業數字化轉型的主要驅動力之一。IT和OT的融合一方面使得以人工智能、物聯網、云計算、大數據等為代表的IT技術不斷進入OT領域，另一方面，也使越來越多的IT人才進入到了OT領域。但由于兩者存在 “天然的鴻溝”，IT和OT融合的進程一直比較緩慢，這其中，沒有好的平臺和工具是主要原因之一。

西門子顯然深諳此道。在今年工博會上，西門子重點展出了一款名為SIMATIC AX (Automation Xpansion)的軟件開發平臺，這是一個基于IT人員為熟悉的Visual Studio Code二次開發的全新工程IDE（集成開發環境），可以對西門子的S7-1500 等PLC進行編程，而且通過SIMATIC AX創建的庫可以直接導入西門子的TIA博途中使用。由于是基于VS Code，因此具備現代 IT 編程的所有優勢，比如可以面向對象的方式編程、通過Git建立代碼管理、可以在本地或者云端多人協作編程、完全基于文本的項目文件格式、使用包管理器等。另外，SIMATIC AX也支持結構化文本 (ST) 可作為編程語言，而且不需要PLC運行時的支持就可以進行PLC程序按單元測試。

SIMATIC AX讓IT人員可以輕松地下沉到OT，以自己擅長的IT編程的方式進行PLC編程，這大大方便了OT和IT自動化工程師之間的協作。

當然，不僅僅SIMATIC AX，西門子針對IT和OT的融合，在工博會上重磅推出了增強自動化的概念并宣布增強自動化產品組合Industrial Operations X正式落地中國，目前此產品組合中就包括SIMATIC AX以及基于Web的過程控制系統SIMATIC PCS neo、虛擬調試、預測性維護解決方案、將工業現場數據直接賦能于IT層的FDE等，這些產品組合都是能夠將前沿的IT技術和成熟的軟件運營方式集成到自動化技術中，從而推動自動化技術向前演進。

02

AI技術已經開始融入工業自動化之中

目前西門子自己并沒有機器人產品，但在今年西門子工博會展臺的顯著位置展出了一臺分揀機器人在不停地自動拾取零件。原來這是一個基于西門子SIMATIC Robot Pick AI系統的分揀機器人，這個AI驅動的分揀機器人無需訓練即可抓取物品。

據介紹，這套系統本身具有一個先進的AI算法，已經學習了海量物體的基礎幾何特征，當相機對物品拍照后將數據傳遞給系統，系統就可以像“人腦”一樣自動判斷出該物體佳的拾取位置和佳的抓取點，完成物品的分揀。這和傳統點到點示教的抓取方案以及基于產品外觀模板匹配的抓取方案完全不同，用戶無需進行模型匹配，無需手動訓練數據，可以節省大量的項目前期調試時間以及維護調試時間，并且這樣的AI系統還可以在混雜遮擋的環境中自主調整抓取策略，進行無序分揀，這一點是傳統的分揀系統不可比擬的。

在AI工業應用方面，西門子其實一直走在行業的前沿。獲得本屆工博會大獎的西門子預測性分析系統（SiePA）又是一個基于AI的落地產品，它集成了工業人工智能與工業大數據分析技術，并內置行業知識與經驗，能夠真正實現“工業知識加持”的工業AI落地。據了解，目前SiePA已成功在石化、化工、水泥、冶金、礦山、水處理等不同行業實現落地應用，如基于SiePA的DCS+AI應用在工業硅、玻璃、光伏等行業的設備預測性維護。通過聚焦重資或關鍵設備的易損件，SiePA可以讓用戶充分利用歷史數據，對設備進行狀態評估，實現故障風險的預測預警與智能診斷，并及時提供的檢維修建議與方案，從而減少工廠關鍵設備的非計劃性停車風險。

對于工業AI，西門子與微軟在以ChatGPT為代表的生成式AI的合作更令人期待。在今年工博會之前，西門子已經宣布其產品生命周期管理軟件Teamcenter將與微軟的Teams、AzureOpenAI的語言模型及其他Azure人工智能功能集成，通過微軟的AI實現自動化軟件的代碼生成，使用微軟Azure機器學習和西門子工業邊緣軟硬件平臺發現和預防產品缺陷等多方面的合作。或許在明年的工博會上我們就能看到這些更多的AI工業應用。

03

自動化系統將越來越多集成機器人控制

工業機器人與自動化控制系統是工業自動化的兩大組成部分，但由于機器人控制和通用自動化控制長期相對獨立、并行發展的歷史背景，兩者在控制系統上完全不同，機器人控制普遍使用專用驅控系統，強調的是多軸同步運動控制，而通用自動化控制通常采用PLC、DCS來實現，注重的則是設備或產線的流程和邏輯控制。因此，兩者往往不能由相同的控制器來控制。

然而，隨著產線上工業機器人數量越來越多，產線的自動化程度要求越來越高，工業機器人和機電設備的控制集成整合到一個自動化系統之中，對于制造企業來說會有很多顯而易見的價值和益處，比如更低的控制成本、更便捷的編程調試等。

因此，目前市場上也出現了用高性能通用自動化控制器結合伺服驅動模塊來做機器人控制，同時也做產線設備的自動化控制，這樣就可以將兩者集成到一個控制系統之中。但這樣的集成存在著很大的難度，特別是機器人的控制往往算法復雜，對運動控制編程要求很高，所以這樣的深度集成并不是上佳之選。

在此次工博會上，我們看到西門子展出了一個另辟蹊徑的自動化系統集成機器人控制的實現方法，西門子稱之為“機器人集成技術與機器人庫”。它的集成方法是保留機器人的專用控制器，在這之上采用一個西門子的S7-1500 PLC來做機器人和產線上其他設備的自動化控制，同時在機器人控制器中安裝一個西門子的解釋器，以便能把PLC傳輸過來的標準化報文進行一個解析，然后映射到機器人控制器里相應的指令進行執行。

利用這個機器人集成技術與機器人庫，西門子可以將不同制造商的機器人快速輕松地集成到一個統一的架構之中，通過TIA博途進行統一的機器人編程，而且不需要知道機器人本身的編程語言，在TIA博途里是通過一個標準的運動控制模塊來對機器人進行控制，比如控制六軸機器人去點動、去做直線插補、點對點插補或者單軸的運動等。

這樣的集成方法，使得機器設備和機器人控制在 PLC 中融合為一個單元，因此機器人可以完全集成到機器操作概念中，無需專門的示教器和機器人開發軟件，使用控制器的HMI和TIA博途即可完成。據悉，目前支持西門子機器人集成技術與機器人庫的機器人廠商包括川崎、安川、史陶比爾和柯馬四家，ABB、庫卡、發那科、愛普生、節卡和達明等機器人也將陸續支持這一集成技術。

04

生態圈價值日益凸顯 共創才能共贏未來

數字化時代，沒有一家企業或組織能夠獨自實現轉型。創新是助力轉型升級的加速引擎，生態則是助推持續創新的源頭活水。現在，各大自動化廠商都在致力于打造覆蓋全產業鏈的合作伙伴生態圈，通過分布于各個垂直行業的合作伙伴開發更完善的解決方案和更豐富的應用場景。

在本次工博會上，西門子留出了一大塊區域來展示15家覆蓋IT和OT領域的合作伙伴的共創成果以及實踐案例，足見其對生態圈的重視。其實，為了共建一個開放的合作生態體系，西門子在2022年進博會上面向中國市場發布了西門子Xcelerator開放式數字商業平臺，借助這一平臺，西門子將把數字化轉型tisheng至全生態鏈協同開放創新的新階段。目前，西門子Xcelerator平臺已經上線了多款針對中國市場需求開發的應用及解決方案，其中包括西門子低代碼平臺、智慧能碳管理平臺EXC、碳足跡可信精算與追溯解決方案SiGREEN等。

為了攜手合作伙伴共建生態圈，今年6月，西門子還發起舉辦了“西門子Xcelerator公開賽”，在三個多月時間，有近900支團隊報名參與，聚焦12個智能制造及智能基礎設施典型應用場景開發創新解決方案。終有12支團隊脫穎而出參加了終的決賽，這12支團隊也將有機會加入西門子開放生態，成為西門子Xcelerator共創者。

此外，我們也看到，西門子近日還發布了由西門子中國研究院自主研發的新一代工業數字化融合開發工具Workflow Canvas（工易魔方），這是西門子Xcelerator開放式數字商業平臺的重要技術支撐，利用Workflow Canvas，合作伙伴可將自身產品與解決方案與西門子的數字化開發工具互融互持，合作共創，更好地服務于市場和客戶。

知微見著，臻于至善。雖然從今年西門子工博會展臺上我們并沒有看到一些革命性、顛覆性的創新技術，但正所謂 “隨風潛入夜，潤物細無聲”，自動化技術其實已經在悄然向前演進，一個更加開放、更加融入IT技術、融入AI技術、融入機器人技術的增強自動化正在越來越清晰地勾勒出自動化未來的樣子，這一切都將令人期待！