大規(guī)模自動化系統(tǒng)幾十年來一直是生產線控制的核心。現在，在消費者需求的驅動下，一種可替代的即插即生產的模塊化自動化方式正在形成。對于許多生產線來說，尤其是在制藥、精細化工和食品飲料加工業(yè)，模塊自動化有可能成為在物聯網和工業(yè)4.0概念中的應用基石。

ABB發(fā)布的世界首個商用模塊化過程自動化解決方案，在2018年ABB電力與自動化世界活動期間吸引了眾多關注的目光。作為首個將業(yè)務流程層和具有模塊類型包（MTP）技術的模塊層相結合的集成的解決方案，ABB模塊自動化技術一經推出便受到了業(yè)內推崇。對于這一技術的研發(fā)背景和應用前景，ABB集團工業(yè)自動化控制技術業(yè)務單元負責人IIpoRuohonen向筆者進行了解讀。

CEAC:制藥、精細化工和食品飲料行業(yè)有哪些新的需求變化？并如何影響生產線的控制系統(tǒng)？

IIpoRuohonen：這些行業(yè)必須保持正常運行時間和可靠性，在較短的交貨時間內交付更小批的定制化產品。其次，能源和原材料價格的不斷上漲，監(jiān)管要求的變化，都是重要挑戰(zhàn)。例如，在制藥行業(yè)中，它需要關注病人的個體需求，創(chuàng)建個性化藥品。因此，最終的產品將不再是一次生產數千噸的商品。如今更多是面向小批次的定制化生產需求。

與之對應的，雖然我們有很多大型批量生產工廠，同時也有多用途的工廠。大型工廠傾向于高效生產單一產品，但是往往不太靈活。通過多用途的工廠，產品可以滿足不同的需求，但又往往效率比較低下。

為了開發(fā)客戶定制產品和小批量的產品，靈活的模塊化自動化理念應運而生，為上述行業(yè)提供更快的上市時間、標準化的過程模塊、可以通過快速有效的模塊升級或更換來提高自動化效率，以及更高的靈活性。

模塊自動化給生產帶來了前所未有的敏捷性和靈活性。就像搭積木一樣，模塊可以被復制并增加或減少，以滿足快速變化的產能需求。通過簡單的改變幾個模塊，就可以生產出一種全新的產品。

CEAC:如何理解模塊自動化技術？實現模塊化方式的控制基礎設施是什么？

IIpoRuohonen:模塊自動化的關鍵是具有標準過程自動化智能模塊的框架單元即所謂的模塊類型包（MTP）。MTP是用于描述過程自動化智能模塊屬性的標準非專利文件。MTP可以創(chuàng)建智能模塊和業(yè)務流程系統(tǒng)之間的互操作性框架，并允許過程模塊單元無縫集成到業(yè)務流程系統(tǒng)。通過遵循這個標準，允許所有模塊可以根據生產需求輕松添加、排列和調整，插入到任何自動化系統(tǒng)。

基于MTP為借口的模塊化層，并通過工業(yè)互聯網集成到業(yè)務流程層（例如基于ABBAbilityTM系統(tǒng)800xA實現），即構成了整個模塊化控制基本框架結構，二者之間的通信是面向服務的體系架構。

模塊就像建筑套件一樣連接。這就是ABB發(fā)揮作用的地方，它覆蓋了模塊自動化的全部范圍，而對模塊的監(jiān)視、控制和管理則在業(yè)務流程層完成。該層級通過擁有開放式架構的主干網與模塊層連接。兩個層級都通過OPCUA進行通信。

將智能模塊集成到業(yè)務流程系統(tǒng)現在只需要幾個小時而不是幾天，就像傳統(tǒng)的包裝單元和配件的集成一樣。它還降低了工廠生命周期成本，預計在上市時間方面可節(jié)省高達50％的時間，這意味著更低的資本投入。