对许多美国人来说，“技术”和“创新”这两个词与工业自动化几乎没有关系。美国的普遍观点认为，世界制造业和生产行业基本上是一系列保守、缺乏冒险精神、技术落后的行业。如果你想要高科技，那就去硅谷或华尔街吧。
总部位于密尔沃基的自动化行业巨头罗克韦尔自动化公司(Rockwell automation Inc.)的首席技术长Sujeet Chand反对这种观点。“我们应该把制造业定位为基于以太网等现有技术的技术密集型活动。”罗克韦尔董事长兼首席执行官Keith Nosbusch补充道:“制造业对一个国家的繁荣至关重要。世界其他地方都明白。我们需要重燃美国人民的热情。”
可以肯定的是，制造业自动化还没有出现Twitter或Facebook那样规模的发展，过去几年，这两家公司已经改变了消费者的技术面貌。但与几年前相比，制造业的状况确实发生了很大变化。事实上，位于瑞士苏黎世的自动化供应商ABB有限公司的CTO Peter Terwiesch称这些变化是“戏剧性的”。他说:“全球经济衰退的影响，新项目的资金短缺，以及其他经济因素，极大地增加了制造商的压力，要求他们用更少的钱做更多的事，最大限度地利用原材料，并从自动化投资中获得最大的价值。”
Terwiesch表示，与能源管理和电力相关的创新包括驱动器、电机、电源管理和配电应用方面的发展。他指出，如今的系统可以监测和管理能源使用，为能源需求提供准确的预测，跟踪能源成本的变化，然后安排能源密集型流程在能源成本最低的时候运行。
罗克韦尔自动化的三位技术领导者指出，软件、网络和制造智能是推动当前自动化状态的关键驱动因素。Chand将技术驱动因素定义为标准的、未修改的以太网和制造智能分析。罗克韦尔控制与可视化副总裁兼总经理Frank Kulaszewicz表示:“在过去三到五年中，自动化领域最重要的创新是通过将过程、运动和安全融合在一个控制环境中实现全厂范围的控制，并通过TCP/IP(传输控制协议/互联网协议)消除子网。”罗克韦尔信息软件和流程业务副总裁Ralph Carter提到了面向服务的架构、虚拟化和无线技术。
Carter补充道:“这些创新或技术有助于实现复合应用程序，使制造业有机会从自主开发的、不同的系统转向标准化的、以行业为中心的打包应用程序。这些模块化和可扩展的应用程序，与基于库的内容相结合，提供个性化选项，促进更快的采用，实现价值的时间，并总体上降低总体拥有成本。”
流动性居榜首
总部位于凤凰城的自动化公司霍尼韦尔过程解决方案(Honeywell Process Solutions)的首席技术官杰森·乌尔索(Jason Urso)指出，在过去几年里，创新有四个相互关联的主题。首先是设备和传感器的移动性。“例如，”他说，“平板形式的工业手持电脑通过提供来自控制系统的实时数据和工作流程指导，为工人提供了更高的生产力。”
他的第二个主题是作为使能者的无线技术。第三，Urso说:“对于已经拥有大量数据的运营商和工作人员来说，将数据转化为有用的知识仍然是一个持续的挑战。新的可视化技术正在帮助作业者筛选数据。”第四个主题，将它们结合在一起，是各种控制层的集成—缩小从分布式控制系统到高级控制到安全到消防和燃气系统的差距。
2007年和2008年，媒体上充斥着许多关于无线和移动技术的报道和预测。然后事情变得有点平静。显然那是怀孕期。总部位于德克萨斯州普莱诺的自动化供应商英维思运营管理公司的研发高级副总裁Raja Macha也提到了这些技术。他引用的其他技术包括半导体的进步和相关软件，这些技术在控制层中实现了特殊的优化引擎，先进的3D图形工程工具，决策支持系统的优化算法和3D可视化技术——特别是用于操作员培训。
英维思副总裁Peter Martin补充道:“传统上，工业企业通过控制效率就能控制其运营的盈利能力。这是通过过程控制、逻辑控制、高级控制和优化来实现的，所有这些都集中在工厂的效率上。但近年来，驱动工业商业决策的关键变量已经从长期的高度稳定转变为短期内的高度波动，”马丁观察到。
他说:“随着工业业务向实时可变性发展，尽管工厂的效率仍在控制之中，但管理层正在失去对工厂业务的控制，这造成了重大挫折。”Martin说:“像我们的InFusion企业控制系统这样的技术，是一种将控制理论应用于工业运营业务变量的创新方法。”这种方法需要开发实时运营kpi(关键绩效指标)和业务度量，然后使用它们来驱动手动或闭环控制。”
来自横河各个办事处的一小群技术专家聚集在一起，就当前的技术创新提供了一些不同的见解。达拉斯战略技术营销中心副总裁莫里斯•威尔金斯(Maurice Wilkins)、休斯顿技术营销经理布鲁斯•詹森(Bruce Jensen)和加州帕洛阿尔托首席系统架构师彭妮•陈(Penny Chen)指出了无线传感器网络的另一个方面。横河，日本的自动化专业，已经与国际自动化学会的ISA100.11a标准，并补充说，这项技术和标准将继续允许传感器放置到以前无法到达的地方，提高安全性和可靠性。这也将导致新型传感器的发展。
另一项创新是用于燃烧控制的可调谐二极管激光技术，该技术将继续改变燃烧应用的控制方式，提高安全性，减少排放，增加正常运行时间，降低维护成本。第三个领域是程序自动化，它是一种获取连续过程工业中退休的婴儿潮一代知识的方法，也是一种确保安全操作和培训新加入劳动力大军的方法。
总部位于弗吉尼亚州夏洛茨维尔的另一家自动化供应商GE智能平台的软件CTO Rich Carpenter引用了已经被接受和实现的Web技术，这些技术扩展了自动化系统的范围。他补充说:“以ISA95为例，围绕数据的背景才刚刚开始扎根。”“这将产生广泛的影响，甚至对智能电网和制造业以外的其他领域也是如此。甚至连设备级组件都在转向智能协议。”
它在云端
所谓的“云计算”已经成为信息技术(IT)界的一个创新和争论的来源。在远程服务器上托管数据(甚至应用程序)的概念听起来要么划算，要么危险，这取决于您的观点。供应商Advantech Corp.位于辛辛那提的工业自动化集团的首席技术官Evan Lin指出，这一概念是目前自动化领域最重要的创新之一。他补充说:“云计算和无线传感器网络将有助于实现IoT(物联网)的目标——一种自我配置的无线传感器网络，其目的是将所有事物互联起来。这样的系统可以大大减少公司缺货或浪费产品的可能性，因为所有相关方都确切地知道需要和消耗哪些产品。物品的位置将一直被知道，这将影响物品的丢失和物理盗窃。”
以太网在制造业中迅速普及。Corey mccatee是另一家供应商倍福自动化有限责任公司的技术营销经理，该公司位于明尼苏达州伯恩斯维尔。他认为实时通讯的兴起意义重大。“这使得设备可以做更多的工作。”
Dave Lagerstrom是传感器制造商图尔克公司的总裁兼首席执行官，该公司位于明尼苏达州普利茅斯。他说，“过去几年的主要变化是处理能力的去中心化。远程可编程性正在成为一切事物的一部分。传感器的重大创新包括集成以太网通信。”
加州Temecula自动化供应商Opto 22的首席执行官/首席技术官Mark Engman深入探讨了以太网的问题。“在过去三到五年中，自动化领域最重要的创新是接受IP(互联网协议)作为工业通信标准。如果没有IP，自动化设备和系统之间的互操作性将大大降低。10多年前，现场总线标准将您锁定在特定的物理介质和特定的协议中。现场总线协议通常使用特定的物理介质、拓扑结构和头脑中的接口来开发——串行、并行或通常是完全专有的平台。如果没有IP强大的通信能力，控制设备的发展将会慢得多。同样，工业无线性能和网络功能也会受到很大限制。”
Tony Lennon是马萨诸塞州纳蒂克市软件供应商MathWorks的工业自动化行业经理。，将讨论从组件级转移到设计级。“大量高速、确定性网络的出现，加上适用于多个专用应用的功能日益强大的控制器，使控制设计的复杂性增加了一个新的水平。我们需要跳出编程的范畴去思考如何设计系统。我们正在考虑在设计之前模拟系统，使其更容易从一个阶段过渡到另一个阶段，”他补充道。
Gary Marchuck是自动化供应商AutomationDirect的业务发展总监，该公司位于佐治亚州卡明。他也认为，将商业技术创新应用于工业自动化应用是巨大的。除了大家公认的最喜欢的以太网，他还添加了几个自己的。“我们已经看到商业计算技术——如USB(通用串行总线)、微软Windows CE和以太网——正在对我们的行业产生巨大的影响，并开辟了工厂车间的通信线路。这使得它能够以更低的成本实现内置Web服务器、远程访问和控制以及本地数据存储等高级功能，并使其更容易实现。”
一项尚未讨论的商业技术创新是半导体领域。自动化供应商国家仪器公司(National Instruments Corp.)工业嵌入式部门的集团经理托德·多伯斯坦(Todd Dobberstein)引用了现场可编程门阵列(fpga)。“与定制应用专用集成电路(asic)相比，FPGA技术的性能和可重新配置性在消费电子领域得到了越来越多的应用。FPGA设计传统上仅适用于硬件设计人员，因此控制工程师通常无法利用这项技术。然而，在过去的三到五年中，已经开发了一些仪器级的高级工具，如LabView FPGA、C to Gates工具等，这些工具允许控制工程师开始在机器中利用这项技术来执行高级控制和处理任务，这些任务在传统上在自动化机器中是不可能实现的或非常昂贵的。”
即将发生的事
让我们走到今天这一步的创新——仍在开发和实现中——包括更快、更可靠的以太网网络，更强大的微控制器，实现复杂和分布式控制，以及日益先进的设计和可视化软件。
技术人员目前关注的未来进展包括:增强操作员和其他制造专业人员的能力;虚拟化;开发更智能、更准确的传感和仪器;采用虚拟现实软件和其他先进技术来培训下一代劳动力。
Opto 22的英格曼在谈到制造业的下一波创新时表示:“这都是关于机动性的。在今天的发达国家，每个人都已经习惯了能够在任何地方进行沟通、获取信息和交换数据。这就是现在人们工作、娱乐和与他人互动的方式，无论是个人的还是专业的。这种期望将很快扩展到制造业和自动化领域。例如，自动化专业人员希望随时访问工厂的实时数据，这样他们就可以在任何地方监控流程、能源使用和机器性能。而且它不会局限于查看数据。你可以期待自动化工程师目前在pc(个人电脑)上拥有的几乎所有功能——设计自动化应用程序、配置I/O(输入/输出)点、与HMI(人机界面)屏幕交互、接收和确认警报——都将被带到移动平台上。”
已经引入了云计算的概念，但希望它能帮助推动这种新的移动趋势。罗克韦尔公司的卡特表示:“具有多点触控和云计算功能的平板电脑可能是对制造业产生最大潜在影响的创新。我们相信苹果的iPhone和iPad，以及谷歌的Android系统，都将在工厂生产。这将是制造业的范式转变。我们将看到这些技术的应用能够解决新的问题，这些技术的组合将为运营和业务创造独特的价值差异。”
霍尼韦尔的Urso指出了在云上实现应用程序的另一个原因。“缺乏熟练劳动力，尤其是在偏远地区，是一个挑战。所以现在的趋势是集中操作。这已经在采矿业发生了，他们已经建立了远程操作中心。”
英维思的Macha补充道:“在自动化领域采用云技术将有助于企业在多个工厂标准化和应用通用流程和最佳实践。这也将有助于集成业务和操作系统。建立在云内公共信息基础设施之上的智能解决方案还将有助于减少部署时间和维护成本。”
NI的Dobberstein介绍了将仪器与云绑定的概念。“在工业控制领域，企业有机会将云视为一种潜在的方式，从机器/工厂收集一些有价值的信息，并在内部使用这些数据来改进他们的机器，同时利用他们收集的信息创造额外的收入流。事实证明，在许多情况下，进行预测性维护和更好的带有传感器的仪器设备有助于预测何时会发生重大故障，并可以为公司节省数千，在某些情况下，数百万美元。”
超越科技的创新
位于加州圣何塞的网络解决方案提供商思科系统公司(Cisco Systems Inc.)的制造业解决方案和营销全球总监切特•南布德里(Chet Namboodri)建议，从创新的角度考虑技术之外的问题。他说:“这不是机器对机器的比特和字节，更多的是界面、分析和人。软件和分析的使用不仅将用于优化机器，还将用于优化工厂甚至供应链。我们将提供有背景的信息，以一种促进合作的方式，甚至是围绕正在发生的事情的视频背景。想象一下能够把一位专家‘传送进来’。”
虚拟化是一种允许多个应用程序甚至操作系统在单个计算硬件上运行的技术。ABB的Terwiesch指出:“我们还将继续看到自动化网络虚拟化的更广泛使用，这将需要运行一个进程所需的物理硬件的一小部分。这将导致更小的系统占用空间，降低能源成本，并大大减少或简化生命周期支持，因为计算机硬件的生命周期可以越来越多地与操作系统和自动化软件的生命周期分离。”
Chand表示赞同，“虚拟化可以消除服务器蠕变，整合服务器，并允许迁移到私有云。”Kulaszewicz补充说:“控制架构的虚拟化将使工程师能够专注于将他们的知识集成到生产过程中，而不是专注于内存容量、带宽和其他系统限制。”霍尼韦尔的Urso补充道:“虚拟化将通过减少个人电脑的数量和个人电脑的流失，达到解决开放系统问题的核心。”
测量和传感吸引了技术开发人员的大量关注。Terwiesch预测:“我们将看到测量技术的精度和准确性的巨大进步，为一个特定行业开发的传感器/执行器应用程序将部署到所有制造业。例如，我们已经开发了一种非常精确的光学卡尺，可以测量人类头发厚度的1/50以内的材料，而材料卷以每小时60英里以上的速度移动。该解决方案最初用于纸浆和纸张客户的厚度控制，该解决方案将行业特定知识与最新的功率LED(发光二极管)、先进的光学和光谱检测技术相结合。”
Chand补充道:“客户专注于更先进的控制来优化他们的流程，所以你有更大的测量需求。我们看到了传感领域的新技术和新需求。”来自横河的Wilkins说:“我个人也相信，在未来，‘智能’传感器网络将能够‘思考’并就控制问题做出决定——可能会推翻错误的控制决策或向操作员提出明智的建议。”
通用电气的Carpenter正在考虑所有这些技术的影响，为运营商和其他制造人员提供大量信息。“我们必须学会破例管理。人们因为洪水而忽视警报。关于减少警报策略的研究太多了。我们相信他们很好，但更喜欢先进的数据分析。着眼于整个系统而不是单个事件能够清除一些混乱。”
工厂运营人员也是英维思的马丁最关心的。“工业企业面临的最大问题之一是最有经验和最有效率的员工退休，留下了巨大的经验差距。操作员培训模拟和虚拟现实培训系统等新技术，结合使用实时操作智能系统的课堂、在职和工作强化培训，将减少“体验时间”。
Martin继续说道:“但是减少体验时间只是第一步。“供应商将很快将运营商和工程师的经验提升到他们即将取代的人才的水平，这将有助于他们从所控制的资产中获得更好的表现。我们可以通过向培训系统提供实时业务绩效指导和决策支持来实现这一目标。其结果是，经验差距可以比以前认为的更有效地缩小，运营的整体盈利能力可以显著提高。”
Andre By，自动化工程公司(马萨诸塞州威尔明顿)的首席技术官。作为系统集成商，该公司采取了车间架构方法。他说:“随着企业寻求提高产品性能和降低新产品的单位成本，柔性自动化将发挥越来越大的作用。”“制造业自动化日益成为一项全球性举措，产品设计和开发在地球的一边，生产制造在地球的另一边。为了更好地支持这一现实，灵活的自动化解决方案需要从开发到生产无缝过渡，并能够快速将开发中使用的控制序列逻辑和夹具转移到生产机器。”
随着所有这些技术和创新流程的到来，自动化的未来看起来……很热闹。
总部位于密尔沃基的自动化行业巨头罗克韦尔自动化公司(Rockwell automation Inc.)的首席技术长Sujeet Chand反对这种观点。“我们应该把制造业定位为基于以太网等现有技术的技术密集型活动。”罗克韦尔董事长兼首席执行官Keith Nosbusch补充道:“制造业对一个国家的繁荣至关重要。世界其他地方都明白。我们需要重燃美国人民的热情。”
可以肯定的是，制造业自动化还没有出现Twitter或Facebook那样规模的发展，过去几年，这两家公司已经改变了消费者的技术面貌。但与几年前相比，制造业的状况确实发生了很大变化。事实上，位于瑞士苏黎世的自动化供应商ABB有限公司的CTO Peter Terwiesch称这些变化是“戏剧性的”。他说:“全球经济衰退的影响，新项目的资金短缺，以及其他经济因素，极大地增加了制造商的压力，要求他们用更少的钱做更多的事，最大限度地利用原材料，并从自动化投资中获得最大的价值。”
Terwiesch表示，与能源管理和电力相关的创新包括驱动器、电机、电源管理和配电应用方面的发展。他指出，如今的系统可以监测和管理能源使用，为能源需求提供准确的预测，跟踪能源成本的变化，然后安排能源密集型流程在能源成本最低的时候运行。
罗克韦尔自动化的三位技术领导者指出，软件、网络和制造智能是推动当前自动化状态的关键驱动因素。Chand将技术驱动因素定义为标准的、未修改的以太网和制造智能分析。罗克韦尔控制与可视化副总裁兼总经理Frank Kulaszewicz表示:“在过去三到五年中，自动化领域最重要的创新是通过将过程、运动和安全融合在一个控制环境中实现全厂范围的控制，并通过TCP/IP(传输控制协议/互联网协议)消除子网。”罗克韦尔信息软件和流程业务副总裁Ralph Carter提到了面向服务的架构、虚拟化和无线技术。
Carter补充道:“这些创新或技术有助于实现复合应用程序，使制造业有机会从自主开发的、不同的系统转向标准化的、以行业为中心的打包应用程序。这些模块化和可扩展的应用程序，与基于库的内容相结合，提供个性化选项，促进更快的采用，实现价值的时间，并总体上降低总体拥有成本。”
流动性居榜首
总部位于凤凰城的自动化公司霍尼韦尔过程解决方案(Honeywell Process Solutions)的首席技术官杰森·乌尔索(Jason Urso)指出，在过去几年里，创新有四个相互关联的主题。首先是设备和传感器的移动性。“例如，”他说，“平板形式的工业手持电脑通过提供来自控制系统的实时数据和工作流程指导，为工人提供了更高的生产力。”
他的第二个主题是作为使能者的无线技术。第三，Urso说:“对于已经拥有大量数据的运营商和工作人员来说，将数据转化为有用的知识仍然是一个持续的挑战。新的可视化技术正在帮助作业者筛选数据。”第四个主题，将它们结合在一起，是各种控制层的集成—缩小从分布式控制系统到高级控制到安全到消防和燃气系统的差距。
2007年和2008年，媒体上充斥着许多关于无线和移动技术的报道和预测。然后事情变得有点平静。显然那是怀孕期。总部位于德克萨斯州普莱诺的自动化供应商英维思运营管理公司的研发高级副总裁Raja Macha也提到了这些技术。他引用的其他技术包括半导体的进步和相关软件，这些技术在控制层中实现了特殊的优化引擎，先进的3D图形工程工具，决策支持系统的优化算法和3D可视化技术——特别是用于操作员培训。
英维思副总裁Peter Martin补充道:“传统上，工业企业通过控制效率就能控制其运营的盈利能力。这是通过过程控制、逻辑控制、高级控制和优化来实现的，所有这些都集中在工厂的效率上。但近年来，驱动工业商业决策的关键变量已经从长期的高度稳定转变为短期内的高度波动，”马丁观察到。
他说:“随着工业业务向实时可变性发展，尽管工厂的效率仍在控制之中，但管理层正在失去对工厂业务的控制，这造成了重大挫折。”Martin说:“像我们的InFusion企业控制系统这样的技术，是一种将控制理论应用于工业运营业务变量的创新方法。”这种方法需要开发实时运营kpi(关键绩效指标)和业务度量，然后使用它们来驱动手动或闭环控制。”
来自横河各个办事处的一小群技术专家聚集在一起，就当前的技术创新提供了一些不同的见解。达拉斯战略技术营销中心副总裁莫里斯•威尔金斯(Maurice Wilkins)、休斯顿技术营销经理布鲁斯•詹森(Bruce Jensen)和加州帕洛阿尔托首席系统架构师彭妮•陈(Penny Chen)指出了无线传感器网络的另一个方面。横河，日本的自动化专业，已经与国际自动化学会的ISA100.11a标准，并补充说，这项技术和标准将继续允许传感器放置到以前无法到达的地方，提高安全性和可靠性。这也将导致新型传感器的发展。
另一项创新是用于燃烧控制的可调谐二极管激光技术，该技术将继续改变燃烧应用的控制方式，提高安全性，减少排放，增加正常运行时间，降低维护成本。第三个领域是程序自动化，它是一种获取连续过程工业中退休的婴儿潮一代知识的方法，也是一种确保安全操作和培训新加入劳动力大军的方法。
总部位于弗吉尼亚州夏洛茨维尔的另一家自动化供应商GE智能平台的软件CTO Rich Carpenter引用了已经被接受和实现的Web技术，这些技术扩展了自动化系统的范围。他补充说:“以ISA95为例，围绕数据的背景才刚刚开始扎根。”“这将产生广泛的影响，甚至对智能电网和制造业以外的其他领域也是如此。甚至连设备级组件都在转向智能协议。”
它在云端
所谓的“云计算”已经成为信息技术(IT)界的一个创新和争论的来源。在远程服务器上托管数据(甚至应用程序)的概念听起来要么划算，要么危险，这取决于您的观点。供应商Advantech Corp.位于辛辛那提的工业自动化集团的首席技术官Evan Lin指出，这一概念是目前自动化领域最重要的创新之一。他补充说:“云计算和无线传感器网络将有助于实现IoT(物联网)的目标——一种自我配置的无线传感器网络，其目的是将所有事物互联起来。这样的系统可以大大减少公司缺货或浪费产品的可能性，因为所有相关方都确切地知道需要和消耗哪些产品。物品的位置将一直被知道，这将影响物品的丢失和物理盗窃。”
以太网在制造业中迅速普及。Corey mccatee是另一家供应商倍福自动化有限责任公司的技术营销经理，该公司位于明尼苏达州伯恩斯维尔。他认为实时通讯的兴起意义重大。“这使得设备可以做更多的工作。”
Dave Lagerstrom是传感器制造商图尔克公司的总裁兼首席执行官，该公司位于明尼苏达州普利茅斯。他说，“过去几年的主要变化是处理能力的去中心化。远程可编程性正在成为一切事物的一部分。传感器的重大创新包括集成以太网通信。”
加州Temecula自动化供应商Opto 22的首席执行官/首席技术官Mark Engman深入探讨了以太网的问题。“在过去三到五年中，自动化领域最重要的创新是接受IP(互联网协议)作为工业通信标准。如果没有IP，自动化设备和系统之间的互操作性将大大降低。10多年前，现场总线标准将您锁定在特定的物理介质和特定的协议中。现场总线协议通常使用特定的物理介质、拓扑结构和头脑中的接口来开发——串行、并行或通常是完全专有的平台。如果没有IP强大的通信能力，控制设备的发展将会慢得多。同样，工业无线性能和网络功能也会受到很大限制。”
Tony Lennon是马萨诸塞州纳蒂克市软件供应商MathWorks的工业自动化行业经理。，将讨论从组件级转移到设计级。“大量高速、确定性网络的出现，加上适用于多个专用应用的功能日益强大的控制器，使控制设计的复杂性增加了一个新的水平。我们需要跳出编程的范畴去思考如何设计系统。我们正在考虑在设计之前模拟系统，使其更容易从一个阶段过渡到另一个阶段，”他补充道。
Gary Marchuck是自动化供应商AutomationDirect的业务发展总监，该公司位于佐治亚州卡明。他也认为，将商业技术创新应用于工业自动化应用是巨大的。除了大家公认的最喜欢的以太网，他还添加了几个自己的。“我们已经看到商业计算技术——如USB(通用串行总线)、微软Windows CE和以太网——正在对我们的行业产生巨大的影响，并开辟了工厂车间的通信线路。这使得它能够以更低的成本实现内置Web服务器、远程访问和控制以及本地数据存储等高级功能，并使其更容易实现。”
一项尚未讨论的商业技术创新是半导体领域。自动化供应商国家仪器公司(National Instruments Corp.)工业嵌入式部门的集团经理托德·多伯斯坦(Todd Dobberstein)引用了现场可编程门阵列(fpga)。“与定制应用专用集成电路(asic)相比，FPGA技术的性能和可重新配置性在消费电子领域得到了越来越多的应用。FPGA设计传统上仅适用于硬件设计人员，因此控制工程师通常无法利用这项技术。然而，在过去的三到五年中，已经开发了一些仪器级的高级工具，如LabView FPGA、C to Gates工具等，这些工具允许控制工程师开始在机器中利用这项技术来执行高级控制和处理任务，这些任务在传统上在自动化机器中是不可能实现的或非常昂贵的。”
即将发生的事
让我们走到今天这一步的创新——仍在开发和实现中——包括更快、更可靠的以太网网络，更强大的微控制器，实现复杂和分布式控制，以及日益先进的设计和可视化软件。
技术人员目前关注的未来进展包括:增强操作员和其他制造专业人员的能力;虚拟化;开发更智能、更准确的传感和仪器;采用虚拟现实软件和其他先进技术来培训下一代劳动力。
Opto 22的英格曼在谈到制造业的下一波创新时表示:“这都是关于机动性的。在今天的发达国家，每个人都已经习惯了能够在任何地方进行沟通、获取信息和交换数据。这就是现在人们工作、娱乐和与他人互动的方式，无论是个人的还是专业的。这种期望将很快扩展到制造业和自动化领域。例如，自动化专业人员希望随时访问工厂的实时数据，这样他们就可以在任何地方监控流程、能源使用和机器性能。而且它不会局限于查看数据。你可以期待自动化工程师目前在pc(个人电脑)上拥有的几乎所有功能——设计自动化应用程序、配置I/O(输入/输出)点、与HMI(人机界面)屏幕交互、接收和确认警报——都将被带到移动平台上。”
已经引入了云计算的概念，但希望它能帮助推动这种新的移动趋势。罗克韦尔公司的卡特表示:“具有多点触控和云计算功能的平板电脑可能是对制造业产生最大潜在影响的创新。我们相信苹果的iPhone和iPad，以及谷歌的Android系统，都将在工厂生产。这将是制造业的范式转变。我们将看到这些技术的应用能够解决新的问题，这些技术的组合将为运营和业务创造独特的价值差异。”
霍尼韦尔的Urso指出了在云上实现应用程序的另一个原因。“缺乏熟练劳动力，尤其是在偏远地区，是一个挑战。所以现在的趋势是集中操作。这已经在采矿业发生了，他们已经建立了远程操作中心。”
英维思的Macha补充道:“在自动化领域采用云技术将有助于企业在多个工厂标准化和应用通用流程和最佳实践。这也将有助于集成业务和操作系统。建立在云内公共信息基础设施之上的智能解决方案还将有助于减少部署时间和维护成本。”
NI的Dobberstein介绍了将仪器与云绑定的概念。“在工业控制领域，企业有机会将云视为一种潜在的方式，从机器/工厂收集一些有价值的信息，并在内部使用这些数据来改进他们的机器，同时利用他们收集的信息创造额外的收入流。事实证明，在许多情况下，进行预测性维护和更好的带有传感器的仪器设备有助于预测何时会发生重大故障，并可以为公司节省数千，在某些情况下，数百万美元。”
超越科技的创新
位于加州圣何塞的网络解决方案提供商思科系统公司(Cisco Systems Inc.)的制造业解决方案和营销全球总监切特•南布德里(Chet Namboodri)建议，从创新的角度考虑技术之外的问题。他说:“这不是机器对机器的比特和字节，更多的是界面、分析和人。软件和分析的使用不仅将用于优化机器，还将用于优化工厂甚至供应链。我们将提供有背景的信息，以一种促进合作的方式，甚至是围绕正在发生的事情的视频背景。想象一下能够把一位专家‘传送进来’。”
虚拟化是一种允许多个应用程序甚至操作系统在单个计算硬件上运行的技术。ABB的Terwiesch指出:“我们还将继续看到自动化网络虚拟化的更广泛使用，这将需要运行一个进程所需的物理硬件的一小部分。这将导致更小的系统占用空间，降低能源成本，并大大减少或简化生命周期支持，因为计算机硬件的生命周期可以越来越多地与操作系统和自动化软件的生命周期分离。”
Chand表示赞同，“虚拟化可以消除服务器蠕变，整合服务器，并允许迁移到私有云。”Kulaszewicz补充说:“控制架构的虚拟化将使工程师能够专注于将他们的知识集成到生产过程中，而不是专注于内存容量、带宽和其他系统限制。”霍尼韦尔的Urso补充道:“虚拟化将通过减少个人电脑的数量和个人电脑的流失，达到解决开放系统问题的核心。”
测量和传感吸引了技术开发人员的大量关注。Terwiesch预测:“我们将看到测量技术的精度和准确性的巨大进步，为一个特定行业开发的传感器/执行器应用程序将部署到所有制造业。例如，我们已经开发了一种非常精确的光学卡尺，可以测量人类头发厚度的1/50以内的材料，而材料卷以每小时60英里以上的速度移动。该解决方案最初用于纸浆和纸张客户的厚度控制，该解决方案将行业特定知识与最新的功率LED(发光二极管)、先进的光学和光谱检测技术相结合。”
Chand补充道:“客户专注于更先进的控制来优化他们的流程，所以你有更大的测量需求。我们看到了传感领域的新技术和新需求。”来自横河的Wilkins说:“我个人也相信，在未来，‘智能’传感器网络将能够‘思考’并就控制问题做出决定——可能会推翻错误的控制决策或向操作员提出明智的建议。”
通用电气的Carpenter正在考虑所有这些技术的影响，为运营商和其他制造人员提供大量信息。“我们必须学会破例管理。人们因为洪水而忽视警报。关于减少警报策略的研究太多了。我们相信他们很好，但更喜欢先进的数据分析。着眼于整个系统而不是单个事件能够清除一些混乱。”
工厂运营人员也是英维思的马丁最关心的。“工业企业面临的最大问题之一是最有经验和最有效率的员工退休，留下了巨大的经验差距。操作员培训模拟和虚拟现实培训系统等新技术，结合使用实时操作智能系统的课堂、在职和工作强化培训，将减少“体验时间”。
Martin继续说道:“但是减少体验时间只是第一步。“供应商将很快将运营商和工程师的经验提升到他们即将取代的人才的水平，这将有助于他们从所控制的资产中获得更好的表现。我们可以通过向培训系统提供实时业务绩效指导和决策支持来实现这一目标。其结果是，经验差距可以比以前认为的更有效地缩小，运营的整体盈利能力可以显著提高。”
Andre By，自动化工程公司(马萨诸塞州威尔明顿)的首席技术官。作为系统集成商，该公司采取了车间架构方法。他说:“随着企业寻求提高产品性能和降低新产品的单位成本，柔性自动化将发挥越来越大的作用。”“制造业自动化日益成为一项全球性举措，产品设计和开发在地球的一边，生产制造在地球的另一边。为了更好地支持这一现实，灵活的自动化解决方案需要从开发到生产无缝过渡，并能够快速将开发中使用的控制序列逻辑和夹具转移到生产机器。”
随着所有这些技术和创新流程的到来，自动化的未来看起来……很热闹。
