当前,工业自动化领域正经历一场深刻的技术革新。传统工业自动化系统囿于 ISA95 分层架构所带来的系统孤岛、技术栈差异、数据割裂等痛点,已难以满足制造业日益增长的敏捷性、灵活性和智能化需求。为应对这些挑战,工业自动化正朝着平台化、敏捷化、智能化三大方向迈进,勾勒出未来智能制造的宏伟蓝图。
趋势一:平台化——构建一体化、可复用的“新基建”
“平台+应用”模式已成为工业软件演进的主流。借鉴软件定义一切的理念,未来工业软件将从分散的单体应用转向统一的数据底座与服务接口,彻底打破传统分层架构的壁垒。
• 软件定义的智能制造基础平台: 核心在于打造一个以模型为驱动的统一数据底座,实现工业应用的“模型化”与“组态化”开发。通过“模型+数据+服务+工具”的模式,使得数据不再沉睡于各个孤岛,而是成为可被有效整合、统一管理的核心资产。
• 分布式智能调度: 借助分布式服务中间件,基于服务契约机制,规范各层级服务间的交互,实现应用层面的灵活接入、快速集成、按需替换与升级。这极大降低了系统的耦合度,使得应用开发与部署更具弹性,不再需要对底层架构进行颠覆性调整。
• 内生型安全管控: 新一代平台在系统的每一个生命周期环节,从设计到部署,都将安全视为关键要素,确保系统与数据的端到端安全。
趋势二:敏捷化——加速响应,赋能创新
敏捷化旨在通过技术手段,大幅提升工业应用的开发、部署与迭代效率。
• 全生命周期应用工具链: 提供一套覆盖应用开发、工程配置、集成调试到运行维护的完整工具链,让工程应用流程更加顺畅,显著提升效率。
• 虚拟化PLC(可编程逻辑控制器): IT与OT(运营技术)的融合,使得控制逻辑的编写、调试和优化能够远程进行,极大地缩短了生产过程的迭代周期。未来,生成式AI更有望自动化创建虚拟化PLC应用,进一步提速。
• 低代码/无代码开发: 借助生成式AI,编程门槛大幅降低,甚至非技术背景的人员也能开发出实用的工业应用。这将显著降低IT工作负荷,并加快需求响应速度。
趋势三:智能化——数据驱动,决策优化
智能化是工业自动化发展的终极目标,其核心在于深度挖掘和利用数据价值。
• 多源异构数据融合: 通过整合不同来源、不同格式的工业数据,实现对产品质量、产量、能耗、排放等关键指标与生产全流程的机理知识、经验及数据的深度关联。这将为产品设计、生产管理、计划调度及设备管理等提供更精准、有效的支持。
• 工业AI智能体(Agent): 专为工业场景设计和优化的AI智能体,能够满足工业应用在确定性、可信性、适用性、可控性和工程化等方面的严格要求。它们还能协同产业链上下游,优化整体生产效率和资源配置。
• 生产全过程仿真与智能优化: 面对日益复杂多变的生产需求,通过仿真技术预演生产过程,并结合AI进行智能优化,是评估和提升制造业智能化水平的关键。
对制造业企业的启示:拥抱变革,抓住机遇
工业自动化的进阶,本质上是生产关系与生产力的持续重构,从“设备管人”到“数据赋能人”,从“经验驱动”到“智能决策”。中国制造业正站在“自动化补课”和“智能化超车”的关键路口。
在此背景下,制造业企业应全面拥抱“开放、智能、融合”的智能制造软硬件平台,并遵循以下核心建议,抓住技术变革带来的效率提升机会:
1. 战略先行、整体规划: 制定企业数字化转型的整体战略,重视平台化趋势,构建“数据、平台、应用”一体化体系。平台层应具备“工具+服务+生态”的中台架构,数据层建立统一的数据模型和标准,实现“数据即资产”的标准化管理。应用层则快速构建场景化应用,支持敏捷开发和弹性扩展。
2. 分段投资、聚焦价值: 坚持“痛点优先、价值导向”的原则,优先解决高成本、高风险的场景。例如,预测性维护可快速降低运维成本,APC/RTO可实现能耗优化。利用平台弹性能力,支持“小步快跑”的迭代模式,规避一次性巨额投资。
3. 全面拥抱AI、融入开放生态: 重视AI场景落地,从“工具级AI”升级为“系统级AI”。积极利用外部工业互联网平台的AI能力,快速开发应用场景,构建“数据-算法-应用”的闭环,并与开发者社区协同创新。
4. 磨练团队、拥抱变革: 打造兼具工业经验与数字技能的复合型团队,培养员工拥抱新技术、新模式的能力。设置数据资产管理员、工业AI算法工程师等新岗位,并引导公司文化向“我要变”转型。同时,建立敏捷组织架构和“试错容错”机制,鼓励在非核心场景进行技术试验。
展望2030年,智能制造行业将迎来翻天覆期的发展。通过全面融合构建“人机协同、数据驱动、持续进化”的智能生态,积极挖掘“工业智能+人工智能”的潜力,让每一台设备成为数据节点,每一个流程实现智能决策,每一次创新源于生态协同,中国制造业企业必将在不确定性中激流勇进,持续引领生产力发展的新高度。










