工業自動化技術每天都在發展和變化。企業利用先進的技術來解決日常工作流程的挑戰。數字技術的發展和集成不斷革新工業自動化市場。到2028年，工業自動化領域的規模將超過2950億美元。雖然工業自動化解決方案各不相同，但它們都依賴于共同的支持技術。隨著工業行業采用數據驅動的操作，對先進技術的需求也在增加。這些技術最大限度地發揮了工業自動化系統的潛力和投資回報。
哪些技術和趨勢將塑造工業自動化系統的未來?該領域的參與者如何利用它們來提供更強大的產品?
軟件可編程邏輯控制器
可編程邏輯控制器(PLC)多年來一直在發展。它們提供了廉價和精確的方法來控制過程。軟件PLC是采用工業自動化硬件運行在軟件上控制過程。軟件解決方案提高了PLC的性能、靈活性和可擴展性。PLC是未來改變游戲規則的工業解決方案之一。它們在能源、智能制造、石化和其他過程工業中越來越受歡迎。PLC市場將在2023年至2028年間以4.23%的復合年增長率增長。
為什么軟件PLC具有優勢?
•與傳統PLC相比，軟件PLC具有成本效益。
•它們可以根據配置執行復雜的任務。
•能夠非常準確地重復任務。
•允許遠程訪問和監控。這改進了性能跟蹤和故障排除。
•易于與計算機系統和工業手持設備集成。
•它們很容易修改。這意味著它們能夠適應更新的技術，以滿足不斷變化的操作需求。
軟件PLC可以是一個可行的解決方案，現有的熟練勞動力短缺的挑戰。
另一個值得關注的趨勢是連接技術的進步。這些技術將進一步推動軟件PLC的發展。連接方面的創新包括5G和6G網絡的推出。高速網絡保證了機器和工業自動化系統之間的快速通信。邊緣計算還將提高軟件PLC的數據管理能力。適當的數據管理確保工業自動化解決方案是數據驅動的。
高級數據交換協議是另一個需要關注的領域。改進的數據交換協議有利于跨平臺通信。它們簡化了控制或自動化解決方案與人工操作員之間的數據解釋。強大的數據交換協議優化了PLC與機械的功能和兼容性。
人工智能和機器學習
人工智能的成熟正在開啟工業自動化的新時代。人工智能在自動化領域的迅速擴張是由于幾年的研究和創新。研究涉及的領域包括：
•計算機視覺
•實時圖像處理
•機器學習
•人工神經網絡。
現在開發自主工業自動化系統是可能的。這些先進的解決方案依賴于計算機算法和實時數據。他們分析數據和操作條件，以優化流程和機器性能。
人工智能和機器學習解決方案在工業自動化中的可能性是無窮無盡的。以下是它們改變運營的一些方法：
•人工智能可以增強生產資產的預測性維護。這些系統跟蹤來自物聯網傳感器的數據，以檢測異常或機器缺陷。他們可以根據實時數據預測故障何時可能發生。有了這些信息，企業可以及時收到維護警報，以減少停機時間。
•人工智能和機器學習可以為優化流程和自動化解決方案提供見解。基于人工智能的自動化系統分析復雜的數據集。他們可以確定自動化系統最佳性能的理想條件。開發自動化解決方案的公司可以利用分析結果來改進未來的系統設計。
人工智能和機器學習在工業機器人的發展過程中扮演著怎樣的角色?它們對于工業過程中自主機器人的發展至關重要。例如，自主移動機器人(AMR)和自動導引車(AGV)依賴于人工智能技術。人工智能促進了能夠處理多個過程的機器人的發展。
隨著這些技術的進步，各國政府和行業參與者正在制定人工智能法規。這是為了確保基于人工智能的自動化解決方案的安全性。對于企業來說，有必要密切關注新興的人工智能和機器學習標準。這對于確保自動化解決方案滿足所需的行業標準至關重要。
網絡安全標準與法規
工業自動化系統從過程中收集大量數據。這些數據對于持續改進和例行質量檢查至關重要。工業物聯網(IIoT)傳感器使企業能夠開發互聯的操作環境。然而，它們增加了設施面臨網絡安全威脅的風險。這意味著企業必須在擴大工業自動化規模的同時投資于網絡安全解決方案。針對工業基礎設施的網絡安全攻擊正在增加。這迫使行業制定應對此類攻擊的措施。
企業應該將重點放在減輕現有和潛在的網絡安全威脅上。它從內部控制措施開始，升級到安全標準和法規。一種方法是將安全作為工業自動化系統的一個組成部分來設計解決方案，而不是事后的想法。這意味著在軟件和硬件中嵌入安全功能。企業需要探索如何將這些功能集成到自動化系統中。
確保自動化系統安全的第二種方法是開發萬無一失的內部控制。它可以包括限制對虛擬和物理網絡的訪問。考慮增強遠程訪問流程和改進認證措施。發展先進的信息通信體系結構，培育零信任政策。此外，企業應該監控人工智能技術的趨勢。利用人工智能算法可以提高對可疑網絡活動的檢測和響應。
設計和配置自動化系統以符合行業法規標準。需要遵循的一些標準包括NIST網絡安全標準和IEC62443.
結語
未來的自動化解決方案將為各行業提供無限的可能性。這些解決方案將集成各種技術。這些技術為最終用戶創造了機遇和挑戰。監控新興技術、監管框架和行業標準，以適應市場動態。考慮培訓和提高工人的技能，以確保工業自動化系統的最佳利用。
