皮爾磁夫人，根據(jù)CSC（IT服務(wù)供應(yīng)商）進(jìn)行的問卷調(diào)查，奧地利、德國、瑞士這三個(gè)國家的各個(gè)行業(yè)內(nèi)受訪的決策者中有一半人根本不知道“工業(yè)4.0”，有1/4的人搞不清它的意思，只有剩下1/4的人了解它的意思。您是不是也有這種體會(huì)？

皮爾磁女士:其實(shí)，在最初的時(shí)候，工業(yè)4.0這個(gè)概念非常抽象，內(nèi)容也有點(diǎn)模糊。這就導(dǎo)致了概念亂用和濫用。不過歸根結(jié)底，我們應(yīng)該將工業(yè)4.0視為一個(gè)前瞻性的倡議，它所針對(duì)的是提升德國工業(yè)的普遍競爭力，特別是工業(yè)公司的個(gè)體競爭力。所以每一家制造公司和機(jī)器生產(chǎn)商都要參與到工業(yè)4.0中來，這樣做非常重要。根據(jù)與客戶和合作伙伴的交流，我們意識(shí)到這種想法越來越占主導(dǎo)。

如果將“工業(yè)4.0”這個(gè)口號(hào)進(jìn)行剖析，就會(huì)發(fā)現(xiàn)“智能化”概念是伴隨網(wǎng)絡(luò)化而快速興起的。對(duì)于皮爾磁來說，工業(yè)4.0意味著什么？

皮爾磁女士:皮爾磁從一開始就支持工業(yè)4.0。作為研究聯(lián)盟及其相關(guān)工作組的成員，我們已經(jīng)成功地發(fā)起了相關(guān)的活動(dòng)，讓人們意識(shí)到安全是這一倡議獲得成功的關(guān)鍵因素。

格萊澤：在工業(yè)4.0影響下，出現(xiàn)了高度網(wǎng)絡(luò)化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)融入多種人才、IT系統(tǒng)、自動(dòng)化組件和機(jī)器。如果通信分散化，安全通信需求又會(huì)上升。這又涉及到安全（機(jī)械安全）和安保要求（操作安全）問題，而且兩者至關(guān)重要。在模塊化、網(wǎng)絡(luò)化，以及控制功能子功能上，出現(xiàn)了各種特殊的挑戰(zhàn)。

這一點(diǎn)我們細(xì)說一下。首先，在安全和安保之間的相互作用上，IT和自動(dòng)化的出現(xiàn)意味著什么？

格萊澤：網(wǎng)絡(luò)化程度更高時(shí)，自動(dòng)化解決方案內(nèi)各種通信關(guān)系也更加多樣化。目前通信系統(tǒng)日益開放，內(nèi)含多種通信關(guān)系。安保問題，或者換句話說，防止他人擅用機(jī)器和機(jī)器內(nèi)數(shù)據(jù)這一問題并沒有充分解決。單靠技術(shù)手段還不夠，還要同時(shí)采取各種組織措施。

大規(guī)模投資的安全以及法律效力，都已成為安全領(lǐng)域的特征。其中部分原因就在于需要遵循規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)：IEC標(biāo)準(zhǔn)對(duì)安全完整性等級(jí)(SIL)進(jìn)行了定義，如此便能在全球范圍內(nèi)對(duì)危險(xiǎn)等級(jí)、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測和已達(dá)成安全目標(biāo)驗(yàn)證進(jìn)行有效的界定。

皮爾磁女士:我們致力于開發(fā)有關(guān)安全和安保的聯(lián)合標(biāo)準(zhǔn)，包括廣大制造商也要遵循的聯(lián)合標(biāo)準(zhǔn)。這里的關(guān)鍵點(diǎn)包括對(duì)產(chǎn)品、工藝和機(jī)器的標(biāo)識(shí)進(jìn)行唯一、安全的證明，而且涵蓋整個(gè)生產(chǎn)過程內(nèi)的信息交換安全。

不付諸實(shí)施，再好的安全措施也毫無價(jià)值；更壞的情況是往往是選擇性忽視、缺乏了解或耗時(shí)過長，那么安全措施再好也是徒勞。功能安全也是如此，其對(duì)于安全和安保也同樣適用：那就是各種措施都不得損害設(shè)備和機(jī)器的使用性。在實(shí)施上，安全領(lǐng)域的很多流程和經(jīng)驗(yàn)可以直接運(yùn)用到安保領(lǐng)域。

您已經(jīng)談到了模塊化問題。模塊化在未來的工廠里將會(huì)發(fā)揮什么樣的作用？

皮爾磁女士: 工業(yè)4.0的推動(dòng)因素包括各別客戶的產(chǎn)品需求、繁多的產(chǎn)品型號(hào)和逐漸縮短的產(chǎn)品生命周期。這就需要生產(chǎn)系統(tǒng)的批量規(guī)模更小、配置更加細(xì)致。設(shè)備采用模塊化設(shè)計(jì)時(shí)，便可更加輕松、更有成效地滿足這些需求。

這樣的話，機(jī)電化理念就是不斷地將機(jī)器發(fā)展過程中涉及的所有學(xué)科（機(jī)械學(xué)、自動(dòng)化技術(shù)和信息技術(shù)）融合在一起。通過這種方式，我們便可將設(shè)備分解成具有管理性、獨(dú)立性的若干功能單元。機(jī)電化方法的要求是，即使是控制功能也可“遷移”到單個(gè)機(jī)電化模塊內(nèi)。

對(duì)于分散化概念和控制功能向周邊設(shè)備的轉(zhuǎn)移，采用皮爾磁所述的方法依舊奏效。這就是PSS 4000自動(dòng)化系統(tǒng)背后的思想。請(qǐng)您在這方面更加詳細(xì)地說明一下。

格萊澤：在經(jīng)典自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)，采用獨(dú)立、集中的控制系統(tǒng)對(duì)設(shè)備、機(jī)器進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)所有信號(hào)進(jìn)行處理。采用這種集中配置的PLC控制器后，模塊化優(yōu)勢無限：但對(duì)單個(gè)設(shè)備段進(jìn)行更改需對(duì)控制層級(jí)做大量工作，在控制系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)集中點(diǎn)處需對(duì)程序結(jié)構(gòu)和單個(gè)機(jī)器模塊連接進(jìn)行修改。皮爾磁通過PSS4000自動(dòng)化系統(tǒng)，始終追求一種模塊化、分布式的方法。通過這種方法，您能夠獲得分散式控制結(jié)構(gòu)的各種優(yōu)勢，同時(shí)可避免分散式控制結(jié)構(gòu)通常會(huì)導(dǎo)致的更高的復(fù)雜性。

皮爾磁女士:對(duì)我來說適用性是關(guān)鍵因素：如果應(yīng)用變得更加復(fù)雜，保證用戶友好性就會(huì)更加重要。因此PSS 4000是一個(gè)兼容工業(yè)4.0的自動(dòng)化系統(tǒng)。

對(duì)于用戶來說，這意味著什么？

格萊澤：PSS 4000背后的核心思想在于將安全性和自動(dòng)化融合起來。各種自動(dòng)化組件通過以太網(wǎng)對(duì)流程或控制數(shù)據(jù)、故障自動(dòng)防止數(shù)據(jù)和故障診斷信息的交互或同步。因此，在各個(gè)程序段的處理位置、分布式自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)過程數(shù)據(jù)的記錄位置上，控制功能沒有差別。主要功能是指：由于過程數(shù)據(jù)在整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)有效，針對(duì)控制系統(tǒng)任務(wù)和安全任務(wù)，可以首次等量齊觀地對(duì)單個(gè)功能模塊進(jìn)行機(jī)電劃分限制。

皮爾磁女士:與集中式控制系統(tǒng)不同，用戶可以訪問運(yùn)行時(shí)分配的用戶程序。然而在項(xiàng)目配置階段，用戶仍可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行集中式操作。這便是降低復(fù)雜性的方式之一。通過這個(gè)集中化項(xiàng)目對(duì)所有網(wǎng)絡(luò)用戶進(jìn)行配置、編程和故障診斷。這樣便能在整個(gè)項(xiàng)目內(nèi)簡單地進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的處理?？梢燥@著削減工程建設(shè)、調(diào)適和維護(hù)的成本。

在此背景下皮爾磁談到了并行工程。并行工程主張同時(shí)進(jìn)行分布式開發(fā)，換句話說，在不同地點(diǎn)同時(shí)執(zhí)行大量事務(wù)，而不是單一的逐個(gè)執(zhí)行事務(wù)，是這個(gè)意思嗎？

皮爾磁女士:完全正確。為了支持機(jī)電化方法，PSS 4000允許對(duì)硬件獨(dú)立編程。僅當(dāng)機(jī)械學(xué)、電子學(xué)和自動(dòng)化技術(shù)這三個(gè)學(xué)科互相融合后，才可決定用戶程序的哪些部分運(yùn)行在具有相關(guān)硬件的哪些模塊內(nèi)。

格萊澤：由于這種分離（硬件功能和軟件功能）我們已在工程流程內(nèi)創(chuàng)造出新的自由層級(jí)。放在過去，特別是在安全功能上，用戶被迫首先對(duì)硬件進(jìn)行配置，然后才可開始編程。由系統(tǒng)規(guī)定按順序執(zhí)行的任務(wù)序列。但是現(xiàn)在不一樣了，可以邊生成控制功能軟件邊進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，互相并行不悖。通過這個(gè)系統(tǒng)，用戶可以選擇什么時(shí)候?qū)蓚€(gè)子過程進(jìn)行融合。對(duì)于時(shí)間緊的用戶來說，好處豈止這一條？

如果對(duì)機(jī)器進(jìn)行可回溯式擴(kuò)展，可以輕松地加入額外的控制系統(tǒng)。在此為例，可以重新對(duì)用戶程序進(jìn)行分配，從兩個(gè)控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)為三個(gè)控制系統(tǒng)，并且無需太多精力。單個(gè)機(jī)器組件可以部分調(diào)適、部分運(yùn)行，因此在運(yùn)行期間創(chuàng)建整體程序時(shí)，用戶具有靈活性、獨(dú)立性。

補(bǔ)充信息：

皮爾磁從一開始便幫助勾畫工業(yè)4.0倡議的框架：2009年，聯(lián)邦政府親自任命Pilz公司管理合伙人蘇珊昆舍特在研究聯(lián)盟工作。這一倡議由為德國政府提供咨詢的中央創(chuàng)意政策機(jī)構(gòu)發(fā)起。通過與德國連接聯(lián)盟合作，在確保安全性被認(rèn)可為工業(yè)4.0獲得成功的關(guān)鍵因素上，皮爾磁正在發(fā)揮自身的作用。目前，皮爾磁是SmartFactory KL研究平臺(tái)的成員，并且已獲任命在巴登-符騰堡州的Alliance Industrie 4.0 BW指導(dǎo)小組工作。