Festo 在工业 4.0 时代的技术解决方案

在未来，工程流程将会被更直观、迅速、有效地实现，个体自动化组件将会变得越来越智能化；生产设施会越加灵活，并将在网络中运行。

本文将向您介绍Festo参与的 OPAK 研究项目的初步研究成果和Festo Didactic能够适应工业 4.0 背景的教育理念，以及与 Siemens 合作开发的多载具运输系统 (Multi-Carrier System)。zui后展示的是仿生学习网络的项目成果 — 例如 BionicANTs，一种能够协同工作的人工昆虫。

现如今，生产设施日益复杂化，规划和调试也随之需要付出更多的努力。在 OPAK （专为自主机电自动化组件设计的具有功能导向结构的开放工程平台）研究项目中，Festo 和合作企业正在致力于使这种复杂性变得可控。Festo 的企业研究和技术部主任 Peter Post  教授、博士这样解释道：“我们在此项目中要处理两个主要问题：一方面，我们需要简化工程流程，使之更有效率；另一方面，我们要开发具有数字记忆功能的组件 — 这是工业 4.0 时代智能化组件研制之路需要迈出的*步。”OPAK 项目是由德国联邦经济事务和能源部进行资助的。

简单的工程流程

为使工程流程更加直观、，研究人员在 OPAK 项目中进行了对生产设备的虚拟仿真。这就使得在设备规划初期 — 甚至早于设施的实际建造，就能通过工程软件将所有流程和功能进行模拟和测试。开发人员只需设计所需的自动化流程，而不必处理控制单元编程过程中的抽象命令。

工业 4.0 时代的组件

作为对生产厂房进行虚拟仿真的一个必要条件，必须事先将运行所需的信息输入到组件的集成控制器中。这些组件将与适应性界面相结合，将组装、配置和系统集成所需的条件降至zui低，从而使这些组件适用于“插上电源插头即可生产”的应用。

当前正在小范围内进行探索和实验的项目内容会在未来应用到整个设备。Post 教授说道：“OPAK 项目的愿景是使生产设备作为虚拟仿真而整体呈现。因为所有流程几乎都能在变成现实之前被测试，所以个体组件或设施的零部件能够很容易地被修改或者替换。”

CPS-Gate：OPAK 项目的首项成果

OPAK 项目研究活动的*个成果是一个集成制动器模块的雏形：CPS-Gate。此模块可以将停止传送带上工件输送架所需的所有功能集成到一个组件中，继而将 PLC、传感器、执行器、RFID/NFC 技术和通信功能集成到 MES/ERP 的应用中。未来，CPS-Gate 将被应用于 Festo Didactic 部门CP 工厂的学习设施中去，使该设施能够提供关于“综合产业”的研究和面向未来的培训。

工业 4.0 在产品世界的应用

另一个能够进一步说明 Festo 是如何在今天就开始迎接工业 4.0产品的例子就是具有创新性的多载具运输系统，它是 Festo 通过与 Siemens 密切合作而研发的一个运输系统。该系统将非常有利于高度灵活的生产流程，因为它可以被自由配置，从而适应个性化需求，工件载具和驱动单元也配备有分散传感器和重要信息。

同样，Festo 研发的 CPX 自动化平台也已经掌握来自综合产业的方法。阀组的电气终端不仅能在实地和管理层面提供连接，它还配有一个伺服气动自适应定位系统，能够进行诊断，执行状态监测任务。这些系统都配备了 OPC UA 接口，可以融入工业 4.0 的主机环境。

 展望未来： 仿生学习网络

今年仿生学习网络小组展示的项目让我们对未来更遥远的生产世界得以一探究竟。BionicANTs 和 eMotionButterflies 演示了个体系统是如何通过通信在群组中行动的，以及现实和虚拟世界如何能够共同成长的。除了合作行为、网络化、功能集成和小型化，这些系统的分散智能科技在这里也起到了重要作用