2016年是工业自动化创新和探索的令人兴奋的一年。虽然历年变化了，但整个行业的嗡嗡声还没有。主要控制行业供应商正在通过新技术来改善他们长期的产品，更重要的是，非传统的供应商正在进入磨合阶段，利用技术和物联网的进步来引进新的和不同的产品。所有这些尖端的发展进一步激化了兴奋，但也提出了一个相关的问题：

这些发展是否会导致2017年及以后的趋同，分歧和/或混乱？

我已经参与了这个行业多年，既是自动化和控制领域的设计师和应用者，我仍然不知道未来会如何。然而，在2016年的繁忙时间里，与广泛的用户，供应商和行业顾问谈话，在参加20多个行业会议和相关活动的同时，我对2017年度自动化趋势有了许多深刻的了解。本文将讨论十个我看到今年在行业中发挥突出作用的最有影响力的趋势。我邀请大家在自动化这个令人激动的时刻分享自己的想法，批评和观点。

物联网（IoT）技术将削减自动化成本

围绕物联网（IoT）概念的讨论以及影响行业的技术正在变得越来越激烈。技术和产品的持续发展正在推动物联网，包括高性能处理器，传感器，分析软件，视觉系统，云计算，新通信（无线和协议）以及高度分布式系统架构等连接创新，以及许多其他产品。这在逻辑上应该导致更低的成本和更高性能的工业自动化系统，并将继续扩大选择设计较低成本和更高价值的产品来惠及行业。 

路上已经有强大的发展。以英特尔新的模块化计算平台为例。称为英特尔计算卡，该平台具有全电脑的所有元素，包括Intel SoC，内存，存储和无线连接以及灵活的I / O选项。设备制造商只需将标准的英特尔计算卡插槽设计到其设备中，然后利用最佳的英特尔计算卡实现其性能和价格需求。将英特尔计算卡将在中期2017年上市，并配备了一系列的处理器选择，包括最新的第七代英特尔酷睿处理器。

英特尔计算卡是一个完整的计算机，占地面积为55mm X 95 mm。

Leaner＆Flatter建筑将来自动化

正如我以前的趋势文章预测，精简2-3层自动化系统的演变开始发生，提高性能并降低未来的软件维护成本。这是自动化行业多年来集中的五层系统模型（通常在5级普渡模型中表示）的重要简化。在新模型中，控制器使用适当的协议，特别是使用WEB服务，将信息直接从0/1级到4/5级向所有级别传达。这种趋势正在加速，计算机被推向更有能力的控制器，智能设备和传感器，并推动到工厂级计算机和云托管应用程序。精益自动化架构的这一进步遵循一般的技术趋势，在云中完成高级计算，并实现更多的功率。考虑智能手机 - 强大的计算机和多核多核 - 它在本地执行许多任务，但利用云和通信功能，例如在餐厅中查找开放表或确定最佳的交通路线来驱动。

3.开放式工业自动化体系结构将简化整合

2016年，出现了开放的工业系统架构，重点是以计算为中心的关键问题，多供应商可互操作的开放系统，以及与业务系统的紧密集成。较旧的工业自动化架构目前尚未完全开放，但具有门控生态系统的社区，这为多厂商整合提供了障碍。这种新的“开放”思维方式，以及先进技术的应用，旨在创造更加敏感，高效，灵活的制造，紧密结合客户，供应商，制造商和分销物流的生态系统。实现这些目标需要企业系统之间的无摩擦通信和交互，制造现场I / O（输入/输出），包括传感器，执行器，分析仪，驱动器，视觉，视频和机器人，以实现更高的制造性能和灵活性。在这种环境中创建卓越的综合工业自动化系统需要完全开源的通信，语境数据定义和框架以及应用交换标准。这些是最近的一些重要举措：

行业4.0

推动变革，以创建整体自适应的自动化系统架构为目标，行业4.0正在影响思想，主张将制造工厂与其他业务功能相结合，包括内向物流，客户服务和出货物流。行业4.0发展背后的动力是认识到追求低劳动力不再是赢家的策略。保持竞争力和灵活性只能通过利用先进技术，以自动化为中心，实现成功的过渡。德国行业4.0倡议引发了全球合作，包括：中国制造2025年，日本工业价值链计划，印度制造，

工业4.0

行业4.0概念的应用是改善过程自动化的一个努力，由NAMUR和VDI / VDE与行业领先的领先企业合作，包括：ABB，巴斯夫，拜耳技术服务，Bilfinger维护，Endress + Hauser，赢创， Festo，Krohne，Lanxess，西门子和Fraunhofer ICT。这些概念在2015年出版的NAMUR Process Process 4.0路线图中表达   。本路线图将智能网络传感器描述为Industry 4.0进程架构的基础部分。这些传感器将与控制和自动化系统进行通信，甚至可以直接与业务系统进行通话。

开放组织，开放流程自动化论坛

开放集团的开放流程自动化论坛正式于2016年11月正式推出，专注于开发基于多厂商标准的开放，安全，可互操作的流程控制架构。该组织由用户，供应商和其他行业参与者组成。

供应商必须拥有便携式应用程序

自动化行业面临的最具挑战性的问题之一是缺乏应用程序的多供应商可移植性，这必然会发生变化。开放自动化架构计划背后的驱动因素认识到，没有开放的生态系统，在供应商平台之间提供便携式应用程序，创新就被扼杀了。对于过时的技术，为特定供应商的控制器创建的应用程序通常不会在另一个供应商的控制器上运行，而无需花费非生产时间来重写它们。埃克森美孚研究和工程总工程师Don Bartusiak使用这种比喻：认为每次从不同的供应商处购买电脑时，都必须重写所有的文件，电子表格和演示文稿。在当今的互联行业，非便携式应用是时间和资源的不可原谅的浪费。

IEC-61131-3标准以及PLCopen标准为支持的多厂商便携式应用程序提供了两个基本框架。最基本的层次就是控制器之间的结构化文本程序的交换。最新的方法是使用PLCopen XML交换标准。然而，到2017年，挑战仍然是供应商采用这些交换标准。

PLCopen供应商产品的认证在PLCopen网站上列出：http://www.plcopen.org/pages/organization/members/voting_members/  

供应商需要积极地接受这些标准，或者另一种新的工业控制应用开放架构交换和可重用性标准，或者计算机行业解决方案将填补空白，传统供应商将遭受损失。非传统供应商已经展示和销售用IoT软件编程的产品。Node-Red开源可视化编程的一个例子已经被供应商用于许多平台（包括Raspberry Pi）进行数据采集和控制。

5.操作技术（OT）与信息技术（IT）合并

随着业务系统不断发展，处理实时事务处理，满足了实时同步制造业务的需求 ，运营技术（OT）和信息技术（IT）的逐渐紧密整合持续增长。创新的供应商已经提供了旨在实现连接企业愿景的构建模块。2016年看到了几个新的强大的自动化控制器，它们使用已经成为业务信息循环的一部分的OPC UA Web服务和其他物联网传输机制直接与企业业务系统进行通信。正在利用许多行业标准来实现这一点，包括OPC UA，B2MML，PLCopen OPC UA和IT数据库接口。这些功能变化可能会使制造执行系统（MES）在许多应用中的需求最小化

此外，还有当今系统集成商的新品种。这些具有IT和OT知识的经验丰富的经验丰富的经验和知识帮助企业融合IT和OT，正在通过产生想法，定义业务挑战，评估风险和识别业务流程或技术能力差距来帮助客户创建解决方案。他们能够使用最新的IT和OT概念和技术来设计，测试和实施系统来提供结果。

边缘设备将蓬勃发展

物联网概念和技术的迅速崛起，包括高功率/低成本处理和通信技术，正在实现新的智能节点，在网络边缘运营，提高制造绩效和效率。这将是一个增长的趋势。这些边缘设备的一些有形例子包括：

ABB电机监控

ABB开发了一种紧凑型传感器，连接到低压感应电机的框架，无需接线。智能传感器采用车载算法，将有关电机运行状况的信息（通过智能手机和互联网）中继到安全的服务器上，以便部署智能服务。

艾默生罗斯蒙特无线蒸汽疏水阀监视器

艾默生罗斯蒙特708无线陷阱监视器通过超声波声学事件检测在外部安装，并通过精确地传达声级和温度数据来提供蒸汽疏水阀和减压阀（PRV）的可见性。此外，监视器通过WirelessHART网络传输设备数据，事件状态和泄漏检测。

博世XDK110

博世XDK110无线传感器设备可实现物联网（IoT）的基于传感器的产品和应用的快速原型设计。该单元测量40mm X 60mm，具有32位微控制器（ARM Cortex M3），1MB闪存，128 kB RAM，传感器，蓝牙4.0低能量IEEE 802.15.1，无线局域网IEEE 802.11b / g / n，内部Li-离子充电电池和集成天线。内置传感器包括：加速度计，陀螺仪，磁力计，惯性测量，湿度，压力，温度，声学噪声传感器和数字光传感器。

浩亭麦克

哈特科技集团的边缘计算设备MICA（模块化行业计算架构）是一个旨在运行边缘应用的平台。模块化IP67风扇减少工业计算机硬件与硬化电子，高EMC等级和工业级连接器，MICA包装在一个紧凑的外壳，防止灰尘，油，飞溅，冲击和振动。MICA具有1 GHz ARM处理器，1GB RAM和4 GB eMMC闪存（另外在micro SD卡上最高可达32GB）。程序运行在提供应用程序虚拟化的Linux容器中。

马扎克公司的  SmartBox

机床制造商Mazak最近推出了采用思科硬件和软件构建的SmartBox来执行机器分析。该单元收集传感器数据，在局部雾应用中合成信息，并对过程优化和预测性维护进行实时分析。该单元将数据传达给其他设备和企业系统，以使用MTConnect开放式标准完成工厂级别分析。

7.民主化分析和边缘/云历史学家提升大数据

在各种IoT实施的驱动下，在工业自动化之外，重大发展为用户带来了新一代云服务和工具来创建分析。以前，用于完成高级过程控制（APC），优化和预测分析的大部分软件一直很难使用和昂贵，但是这正在改变。由各种物联网应用驱动，这些基于云的工具，通过精简的集成设计环境，为用户和行业专家提供了创建和部署经济分析的平台。这些平台大大降低了实施成本，并有助于扩大可应用分析的应用程序范围，非常类似于Excel电子表格如何使用户更有效地使用计算机。除了提高效率和生产率外，更多的分析可以大大更好地为决策提供信息，以改进和完善制造流程。这些新产品的示例包括Google Analytics（分析）和测量协议，Microsoft Azure机器学习和AWS IoT（Amazon Web Services IoT）。

数据历史学家已经证明了它们在流程行业中的价值，现在在离散应用中也是如此，但最大的限制因素是初始成本和持续的生命周期软件维护。然而，使用商业云服务为许多公司提供了一种经济手段来利用历史数据，并在适当的情况下应用分析。我已经和一些正在收集工厂数据，使用OPC，OPC UA和其他网关的主要用户进行了交谈，并将数据从Amazon Web Services（AWS）和Microsoft Azure云服务等供应商提供给标准云应用。他们发现这种方法效率高，灵活度高。

智能传感器将无处不在

通过提供越来越多的上下文数据，“即插即用”智能传感器和使用嵌入式智能并且不需要外部软件的控制设备已经被证明可以提供好处（HART是最近的开放架构示例）。实现智能传感器的成本大幅下降，最近的IO-Link补充功能正在迅速采用。还有以太网传感器，使用工业和相关协议进行通信，这些协议为自动化提供数据，并直接与业务系统通信。有趣的是，我一直在看到通常在商业应用中发现的蓝牙传感器，也被用于工业应用。

11月，Endress + Hauser介绍了FMR10和FMR20自由空间雷达液位变送器，以测量储罐，开放式盆地，开放通道，堰和运河系统中的液位。FMR10具有4-20mA输出，并配有蓝牙标准配置。在任何支持蓝牙功能的智能手机或平板电脑（iOS，Android）上运行的SmartBlue应用程序将提供与发射机的安全通信，以配置或查看信封曲线。加密和密码保护的蓝牙无线连接允许操作员在危险或不安全的位置监控传感器的输出并执行配置，而不会将人员暴露在危险的环境中。

9.无线网络将成为（更便宜）的标准 

像这样的IoT开发也可能是降低无线传感器成本的驱动因素，这限制了部署的应用数量。无线点的安装还处于起步阶段，因为它们与目前安装的硬连线设备的数量相比仍然相对较小。当今着名的工业无线标准包括ISA100.11，IEC62591（WirelessHART），IEC62601（WIA-PA在中国开发），ZigBee和802.11。

协同机器人将变得更加经济实惠

合作机器人 的数量在2016年爆发，与之前的多年相比，我与供应商的讨论表明，单位销售增长率很高。这些新的轻型和便宜的机器人品种旨在与人们合作，将视觉系统与高级软件结合起来，提供情境意识。这些机器人的平均价格大幅下降了40,000美元，使得它们适用于非常大量的应用。这种机器人类似于类似的模式，引发了个人计算机革命，提供的产品功能比较大的产品更少，但增加了广泛用户的价值。机器人采用的速度在世界范围内正在加速，这是特别有趣的，因为中国现在是世界上最大的机器人采购商。    

国际家用机器人的数量预计在2016年至2019年之间将达到3100万台。这些预测来自国际机器人联合会（IFR）发布的2016年世界机器人报告“服务机器人”。这应该使机器人的价格下降，单位数量增加。

比尔的底线 - 巨大的竞争风险。更大的机会

随着这些自动化和控制趋势的发展，用户和自动化供应商面临着风险和机遇。第一个风险是在通过这些技术被证明和痛苦之前采用这些技术。这对于企业来说是一个重大的挑战，但比第二个更难。由于在稳定性方面不采用这些自动化趋势和技术，因此企业面临巨片效应的风险 - 竞争对手利用技术对消费者的需求进行更有针对性和更高效率的服务，从而避免企业离开贵公司的困难市场。技术这些重大变化的挑战是难以确定什么是有价值的，何时投资。能够接受这些转变变革的公司将超越竞争对手，茁壮成长。