在未來，工程流程將會被更直觀、迅速、有效地實現，個體自動化組件將會變得越來越智能化；生產設施會越加靈活，并將在網絡中運行。本文將向您介紹Festo參與的 OPAK 研究項目的初步研究成果和Festo Didactic能夠適應工業 4.0 背景的教育理念，以及與 Siemens 合作開發的多載具運輸系統 (Multi-Carrier System)。最后展示的是仿生學習網絡的項目成果 — 例如 BionicANTs，一種能夠協同工作的人工昆蟲。
現如今，生產設施日益復雜化，規劃和調試也隨之需要付出更多的努力。在 OPAK （專為自主機電自動化組件設計的具有功能導向結構的開放工程平臺）研究項目中，Festo 和合作企業正在致力于使這種復雜性變得可控。Festo 的企業研究和技術部主任 Peter Post 教授、博士這樣解釋道：“我們在此項目中要處理兩個主要問題：一方面，我們需要簡化工程流程，使之更有效率；另一方面，我們要開發具有數字記憶功能的組件 — 這是工業 4.0 時代智能化組件研制之路需要邁出的第一步。”OPAK 項目是由德國聯邦經濟事務和能源部進行資助的。
簡單的工程流程
為使工程流程更加直觀、高效，研究人員在 OPAK 項目中進行了對生產設備的虛擬仿真。這就使得在設備規劃初期 — 甚至早于設施的實際建造，就能通過工程軟件將所有流程和功能進行模擬和測試。開發人員只需設計所需的自動化流程，而不必處理控制單元編程過程中的抽象命令。
工業 4.0 時代的組件
作為對生產廠房進行虛擬仿真的一個必要條件，必須事先將運行所需的信息輸入到組件的集成控制器中。這些組件將與適應性界面相結合，將組裝、配置和系統集成所需的條件降至最低，從而使這些組件適用于“插上電源插頭即可生產”的應用。
當前正在小范圍內進行探索和實驗的項目內容會在未來應用到整個設備。Post 教授說道：“OPAK 項目的愿景是使生產設備作為虛擬仿真而整體呈現。因為所有流程幾乎都能在變成現實之前被測試，所以個體組件或設施的零部件能夠很容易地被修改或者替換。”
CPS-Gate：OPAK 項目的首項成果
OPAK 項目研究活動的第一個成果是一個集成制動器模塊的雛形：CPS-Gate。此模塊可以將停止傳送帶上工件輸送架所需的所有功能集成到一個組件中，繼而將 PLC、傳感器、執行器、RFID/NFC 技術和通信功能集成到 MES/ERP 的應用中。未來，CPS-Gate 將被應用于 Festo Didactic 部門CP 工廠的學習設施中去，使該設施能夠提供關于“綜合產業”的研究和面向未來的培訓。
工業 4.0 在產品世界的應用
另一個能夠進一步說明 Festo 是如何在今天就開始迎接工業 4.0產品的例子就是具有創新性的多載具運輸系統，它是 Festo 通過與 Siemens 密切合作而研發的一個運輸系統。該系統將非常有利于高度靈活的生產流程，因為它可以被自由配置，從而適應個性化需求，工件載具和驅動單元也配備有分散傳感器和重要信息。
同樣，Festo 研發的 CPX 自動化平臺也已經掌握來自綜合產業的方法。閥組的電氣終端不僅能在實地和管理層面提供連接，它還配有一個伺服氣動自適應定位系統，能夠進行診斷，執行狀態監測任務。這些系統都配備了 OPC UA 接口，可以融入工業 4.0 的主機環境。
展望未來： 仿生學習網絡
今年仿生學習網絡小組展示的項目讓我們對未來更遙遠的生產世界得以一探究竟。BionicANTs 和 eMotionButterflies 演示了個體系統是如何通過通信在群組中行動的，以及現實和虛擬世界如何能夠共同成長的。除了合作行為、網絡化、功能集成和小型化，這些系統的分散智能科技在這里也起到了重要作用。
關于 OPAK 項目的詳情請參見：http://www.opak-projekt.de/（德國）
關于仿生學習網絡的詳情請參見：www.festo.com/bionics
參考圖片： OPAK 項目示范設施圖 1、圖 2、圖 3
圖片說明： 此工業模擬單元是 OPAK 項目的一個組成部分，展示了一個活動單元是如何在未來的工廠中運行的。（圖片來源：Festo AG & Co. KG）
新聞稿和照片也可在網站 www.festo.com/zh/press 上查閱。
關于Festo
Festo成立于1925年，是自動化技術領域的全球領先廠商，也是基礎和高級技術培訓的全球市場領袖。公司總部位于德國埃斯林根，是一家獨立的家族企業。Festo集團業務遍及全球200個行業，為超過30萬的客戶提供領先的氣動和電驅動技術及全面解決方案。同時，Festo Didactic為全球超過4萬名客戶提供先進的工程培訓設備及課程。2014年Festo集團銷售額達到24.5億歐元，在全球250個國家和地區有16,700名員工。
Festo在中國的業務始于1985年。目前在大中華區設有42個銷售和服務中心，位于上海的亞太技術中心和大中華區解決方案中心為區域內客戶提供定制產品和方案，在濟南和上海的全球生產中心與位于濟南的中國物流中心為提升中國市場供應和服務提供保障。Festo為中國市場提供工廠自動化和過程自動化的氣動和電動技術及全面解決方案，主要服務于汽車、橡塑、食品飲料包裝、電子和輕型裝配行業，水/污水處理以及生物技術/制藥等行業。同時，Festo Didactic 為大中華地區600 多個教育合作伙伴、大學、職業院校和工業培訓中心提供支持——培訓內容從基礎課程到技術學習中心的“交鑰匙”成套設備。目前公司在中國有約2,000名員工。