大規(guī)模自動化系統(tǒng)幾十年來一直是生產線控制的核心?，F(xiàn)在，在消費者需求的驅動下，一種可替代的即插即生產的模塊化自動化方式正在形成。對于許多生產線來說，尤其是在制藥、精細化工和食品飲料加工業(yè)，模塊自動化有可能成為在物聯(lián)網和工業(yè)4.0概念中的應用基石。
ABB發(fā)布的世界首個商用模塊化過程自動化解決方案，在2018年ABB電力與自動化世界活動期間吸引了眾多關注的目光。作為首個將業(yè)務流程層和具有模塊類型包（MTP）技術的模塊層相結合的集成的解決方案，ABB模塊自動化技術一經推出便受到了業(yè)內推崇。對于這一技術的研發(fā)背景和應用前景，ABB集團工業(yè)自動化控制技術業(yè)務單元負責人IIpo Ruohonen向筆者進行了解讀。
AFJC：制藥、精細化工和食品飲料行業(yè)有哪些新的需求變化？并如何影響生產線的控制系統(tǒng)？
IIpo Ruohonen：這些行業(yè)必須保持正常運行時間和可靠性，在較短的交貨時間內交付更小批的定制化產品。其次，能源和原材料價格的不斷上漲，監(jiān)管要求的變化，都是重要挑戰(zhàn)。例如，在制藥行業(yè)中，它需要關注病人的個體需求，創(chuàng)建個性化藥品。因此，最終的產品將不再是一次生產數(shù)千噸的商品。如今更多是面向小批次的定制化生產需求。
與之對應的，雖然我們有很多大型批量生產工廠，同時也有多用途的工廠。大型工廠傾向于高效生產單一產品，但是往往不太靈活。通過多用途的工廠，產品可以滿足不同的需求，但又往往效率比較低下。
為了開發(fā)客戶定制產品和小批量的產品，靈活的模塊化自動化理念應運而生，為上述行業(yè)提供更快的上市時間、標準化的過程模塊、可以通過快速有效的模塊升級或更換來提高自動化效率，以及更高的靈活性。
模塊自動化給生產帶來了前所未有的敏捷性和靈活性。就像搭積木一樣，模塊可以被復制并增加或減少，以滿足快速變化的產能需求。通過簡單的改變幾個模塊，就可以生產出一種全新的產品。
AFJC：如何理解模塊自動化技術？實現(xiàn)模塊化方式的控制基礎設施是什么？
IIpo Ruohonen: 模塊自動化的關鍵是具有標準過程自動化智能模塊的框架單元——即所謂的模塊類型包（MTP）。MTP是用于描述過程自動化智能模塊屬性的標準非專利文件。MTP可以創(chuàng)建智能模塊和業(yè)務流程系統(tǒng)之間的互操作性框架，并允許過程模塊單元無縫集成到業(yè)務流程系統(tǒng)。通過遵循這個標準，允許所有模塊可以根據(jù)生產需求輕松添加、排列和調整，插入到任何自動化系統(tǒng)中。
基于MTP為接口的模塊化層，并通過工業(yè)互聯(lián)網集成到業(yè)務流程層（例如基于ABB AbilityTM系統(tǒng)800xA實現(xiàn)），即構成了整個模塊化控制基本框架結構，二者之間的通信是面向服務的體系架構。
模塊就像建筑套件一樣連接。這就是ABB發(fā)揮作用的地方，它覆蓋了模塊自動化的全部范圍，而對模塊的監(jiān)視、控制和管理則在業(yè)務流程層完成。該層級通過擁有開放式架構的主干網與模塊層連接。兩個層級都通過OPC UA進行通信。
將智能模塊集成到業(yè)務流程系統(tǒng)現(xiàn)在只需要幾個小時而不是幾天，就像傳統(tǒng)的包裝單元和配件的集成一樣。它還降低了工廠生命周期成本，預計在上市時間方面可節(jié)省高達50％的時間，這意味著更低的資本投入。
