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自動化顯然已經是個軟件行業

發布時間:2019-10-25 20:57   類型:基礎知識   人瀏覽
1 引言 自動化顯然已經是一個軟件行業。沒錯,這是真的,如果你覺得自動化行業是一個銷售PLC、電機與驅動的行業,那顯然是上個世紀的事情,在過去的20年里,自動化的軟件屬性變得越來越強,這表現在多方面。軟件正在成為自動化的重要競爭力構成,參見圖所示。   圖1 軟件正在成為自動化的重要競爭力構成 2 為什么自動化成為軟件行業 2.1 行業工藝知識封裝成為了自動化競爭的焦點 無論對于機器制造業的用戶還是流程工業的用戶,作為自動化廠商,你必須有豐富的行業經驗,這些會在各個垂直行業有不同的體現,就像流程工業里對溫度的PID調節的各種算法,以及在機器控制中的印刷套色、燙金跳步算法一樣,都是需要非常多的積累才能實現。 2.2 與數字技術的融合中的軟件 不僅包括自身的軟件,也包括能夠與開放的軟件互聯能力,包括CAD、CAE軟件的接口如CATIA、SolideWorks,以及控制系統建模仿真的軟件如MATLAB/Simulink,包括電氣圖紙的EPLAN、伺服選型的ServoSoft,甚至包括塑料工業的MoldSoft等。 2.3 平臺軟件 集成開發平臺也是節省學習成本、提高項目品質、版本管控的利器,這些是為了提高開發效率,從項目的配置、仿真、編程、測試、維護等,集成開發平臺可以構成一個強大的應用支撐平臺,形成長期可持續的機器開發。        因此,對于機器或系統應用開發而言,自動化的軟件正在成為競爭,硬件的標準與統一會使得其成本不斷下降,然而,差異卻來自于“軟件”所體現的能力。 3 工業自動化軟件危機 3.1 關于銀彈 銀彈是一個歐洲中世紀的神話,一個怪物可以扮成人,但在你不注意的時候會成為一個怪物吃掉人,而只有經過銀子制成的彈頭才能射殺這個怪物,因此,銀彈被寓意為“解決問題的本質辦法”。 3.2《人月神話》說:沒有神銀彈  Brooks在《人月神話》(圖2)這本書中寫到:“沒有任何一種獨立的技術或管理上的進步,能夠獨立地承諾在十年內使生產效率、可靠性、簡潔性獲得數量級上的進步”。同時,他也有一個論斷即“沒有銀彈”。然而,軟件開發并非易事,許多軟件開發項目所遭遇的情形正如Brooks在其著作《人月神話》中所形容的:“……正像一只逃亡的野獸落到泥潭中做垂死掙扎,越是掙扎,陷得越深,最后無法逃脫滅頂的災難”。   圖2 軟件工程名著《人月神話》 3.3 工業自動化軟件危機 程序設計工作正像一個泥潭…這一問題被形容為“軟件危機”,具體表現包括開發進度難以預測、開發成本難以控制、用戶對產品功能難以滿意、產品質量難以保證、軟件難以維護。因此,根據IEEE的軟件工程知識體系對于軟件項目管理所面臨的特殊困難進行了總結,具體如下: 客戶經常不知道需要什么或者哪些是可行的; 客戶經常缺少對于軟件工程所固有的復雜性的認識,特別是需求變更的影響; 對于問題理解的不斷加深以及情況的變化經常會產生新的軟件需求或需求的變化; 由于需求變化,軟件經常是以一種迭代化序列化的過程構建的; 軟件工程必須將創造性和規范性兩個方面相結合,在兩者之間維持平衡常常很困難; 軟件開發的創新性和復雜性經常很高; 軟件開發的基礎技術變化非常快。 4 工業自動化軟件競爭力 4.1 如何在快速響應和穩定可靠間尋求平衡? 對比IEEE關于軟件工程的難題,你會發現,這些問題在工業領域逐漸變得普遍,在傳統上PLC的邏輯順序控制并不會產生那么多復雜的問題,而今天,在PLC產生后的50年后,我們會發現機器軟件變得較之過去復雜度提高了很多倍,因為更多的回路調節、行業工藝算法、數據、通信、安全的程序需要協同,而機器人、CNC也被納入了統一的運動控制架構,這些都使得機器程序變得更為復雜,而新的方法如建模仿真等工具也與自動化緊密融合,而工業領域又特別強調“穩定”、“經驗證”、“認證”過的技術

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