自動化實現未來
——參觀2010SPS/IPC/DRIVER自動化展覽會有感

本刊駐歐記者/賢 陽

由于工作的關系，多年來已養成了一個習慣，每年十一月底德國的紐倫堡城已成必到之地。因為根據長期以來從事自動化技術及市場推廣的經驗，一年一度的SPS/IPC/DRIVER自動化展覽會是了解自動化產品、技術創新，行業未來發展趨勢的最佳平臺。令人高興的是，這一展覽會已慢慢地被同仁們認同，相對于十年前寥寥無幾的來自中國的代表團，現在已形成一支規模較大的由參展商和參觀者組成的中國隊伍，每次參觀后，大家交流時都是感嘆萬分，不僅是對于展覽會組織者的專業能力的高度贊賞，同時也是對于認識什么是自動化發展方向的一次基本教育。展會將電氣自動化技術作為一個完整的系統展示在每個參觀者的面前，同時以系統和應用的角度提供實現自動化系統和綜合自動化解決方案。這種符合自動化發展的提供自動化系統及解決方案的辦展的宗旨，使得SPS/IPC/DRIVER自動化展覽會成為展示和探討自動化系統發展及行業應用不可缺少的標桿式的展會而常開不謝。相對于我們國內的自動化展會一撅不振的傾向相比，值得深思。過去所謂的三大相對大型的自動化展會，如FA/PA北京自動化展，IAC上海自動化展，IAC廣州自動化展都分別被德國Hannover Messe，Nuernburg Messe Frankfurt Messe收購和合并。人們非常想了解原因何在，是中國自動化技術發展有問題，無法通過展會來展示我們的水平及方法？還是舉辦方的思路有問題？建議中國做自動化展覽會的專家們更好地與德國的同仁們學習交流。但是無論怎么說，看過2010 SPS/IPC/DRIVER自動化展覽會，我不由得在心底里暗暗的歡呼：自動化發展的黃金時間已到！

與往常一樣，SPS/IPC/DRIVER自動化展覽會的展館分類仍為展示電氣自動化系統的以下幾大類：

? 控制技術

? 工控機

? 驅動系統

? 人機界面

? 工業通訊

? 工業傳感器

? 工業軟件

? 接口技術

? 連接安裝，零件及外圍設備。

而展示的自動化技術發展的主要焦點是：

? 能效及減排

? 人身及網絡安全

? 工業辨識系統

這三大焦點恰恰是針對新興市場發展需要而制定的。特別是智能電網、物聯網這些新興行業的崛起，使得人們都在尋找著系統的解決方法，而電氣自動化技術為這些行業提供了成功的能源管理和控制的應用解決方法。通過提供新產品、系統和自動化技術一體化的解決方案，可實現高達25%的能源節約。例如，如果將目前在用的老的電動機驅動系統，用現代的自動化技術來取代它，每年就可節電38億千瓦小時。這個解決方法得到了參觀者的高度關注，反響極大。同時采用智能化的過程和制造自動化解決方案，也有助于提高能效，特別是能為企業用戶降低生產成本，使他們的競爭力持續性加強。

隨著物聯網的發展，網絡安全、工業辨識系統已成為自動化控制系統不可分割的一部分，為了使用戶了解、應用這一技術，本屆展會舉辦了多場經驗交流會、研討會等，為使用者和生產廠商提供了一個交流的平臺。 由于德國強制發布了人身安全的保護條例，在工業行業必須強制實行安全保護措施。所以對于安全信號傳輸及安全總線的規定和使用，本次展會做了大量的宣傳和介紹。提供了許多應用案例、應用和關鍵問題的解決方案的信息和實現方法。

但是筆者在本屆展會參觀中最大的感受不僅僅是技術上的收獲，更重要是體會到了自動化技術對于社會發展的重要性。特別是從2009年到2010這短短的一年中德國經濟形勢的發展猶如一個過山車，從2009年毀滅性的打擊到2010年的出乎意外的經濟反彈，使得人們有點喜出望外，猝不及防。那么到底經濟如此迅速復蘇的原因是什么？通過參加此次展會最大的感悟可能就是下面幾點心得：

（1）自動化是2010年經濟形勢全面復興的驅動力；

（2）自動化的發展拉動內需，促進新能源、新興市場發展；

（3）社會的進步離不開自動化技術的發展。

1 自動化是2010年經濟形勢的全面復興的驅動力

2010年德國工業領域復蘇的速度和步伐大大超過了人們樂觀的預測，德國的經濟智囊團的專家們每個季度向上調整經濟發展的預測。到2010年底，實際GDP增長超過了4%，達到了近20年發展的最快水平。同時失業人數已減少到3百萬人以下。當然如此快速的發展，從大的世界經濟角度來講可以簡單地歸納為兩點：

新經 濟體國家-BRIC，特別是中國經濟的迅猛發展

2008年正當全球進入金融危機時，中國正處于工業化轉變和城市化發展的階段，這一階段的重要特征就是加大基礎設施和基礎產業建設的投資。因此在危機到來之際，中國與巴西、蘇聯及印度的四大金磚國并沒有減少投資，縮緊銀根，而是加大了投資建設的力度。中國提出了4萬億的投資計劃。雖然這種投資量大，建成后使用期長，更新速度慢，但是它對于經濟增長的影響很大，保證了中國2010年GDP高于10%的增長。同時由于中國人口眾多，地大物博，正處于經濟迅速發展期，生產和需求增長的潛力非常大，是目前世界上少有的具有廣闊發展前景的大市場之一。對于德國來講，他們也從中國的投資建設中得到了極大的好處，德國駐中國大使Schaefer先生就一再呼吁加強與中國的友好關系。2009年，盡管遭受經濟危機影響，德國出口到中國的貨物還是增加了7%。如果沒有這7%的增長那么2009年對于德國經濟將更為艱難。2010年雙方的貿易量超過1000億美元，超過了中國與法國、意大利和英國貿易量的總和。由此可見，中國的4萬億的投資計劃不僅拉動了中國的經濟增長，同時也帶動了世界經濟的增長。

在展會上，通過與德國數個主要自動化技術的提供商交流，了解到他們在2010年的業績均取得高速增長。

? Siemens 增長率 40%

? Phoenix Contact 增長率 40%

? B & R 增長率 47%

? Turck 增長率 30%

? Lenze 增長率25%~50%

? Weidmueller 增長率 > 30%

? Beckhoff 增長率 > 45%

如果我們再仔細分析一下這些公司的子公司在中國的2010年銷售業績的增長平均都高于50~60%的話，不難看到，正是因為這些公司業務在中國的迅猛發展，帶動了整個公司業務的高速發展。現在這些德國的中國公司大多成為海外銷售的第一名，漸漸取代了美國海外第一的地位。所以，人們不得不承認中國的經濟發展也帶動了德國的經濟發展。

新興 市場、新能源領域的不斷拓展和推動

當今世界隨著市場經濟的全球化，政治、經濟格局地位的重新變更，加速了對于全球天然資源的爭奪。特別是國際社會對于低碳經濟和減排的重視，在后危機時代，新興市場在全球經濟發展中將會發揮愈發重要的作用，這新興的市場可以概歸為以下幾方面：

（1）新能源、智能電網和物聯網

? 三能兩網：風能、太陽能、原子能、智能電網、物聯網。

（2）城市交通及基礎設施建設

? 三通兩洞：通天、通地、通海、隧洞、山洞。

（3）人類健康保障

? 三器兩用：治療儀器、診斷儀器、保健儀器、運用系統工程、運用機器人。

這些新興市場的誕生和發展將對全球經濟增長起著主引擎的作用。新興市場將在全球經濟體系建設和改革方面發揮著日漸突出的作用，進一步提升國家在全球的戰略地位。由于新興市場經濟發展模式對于國策的重大作用，每個國家都面臨著如何進入新興市場保持經濟可持續增長的問題。抓住新興市場，真正地把握住經濟騰飛的歷史機遇，盡可能地挖掘自身的資源，形成了符合自身特點的經濟發展模式，實現經濟的快速發展，是關系到國家發展的戰略目標。

另一方面，新興市場之所以能夠保持高速增長，一個重要原因是這些市場剛剛處在起步時期，屬于“藍海市場”。其經濟基數較小且發展空間較大，可通過迅速吸收全球現有知識存量，加速在知識、科技和人力資本方面的積累，產生較強的“趕超效應”，從而實現經濟的高速發展。因此盡快占領新興市場已成為今后經濟發展的重要目標。為什么德國的經濟復蘇來得這樣快？其重要原因之一就在于德國掌握了新興行業的科學和應用技術。正如我們在市場上一直觀測到的，誰能進入中國大力投資的新能源、城市建設、交通鐵路等新興市場，誰就能得到了業務上大幅度的增長。如倍福、Bachmann的控制系統，雅迪的重載連接器，堡盟的傳感器和菲尼克斯的產品等都因為進入了中國的風電行業得到了意想不到的增長。無論在新能源、風能、太陽能、核能，無論是大型驅動系統、交通軌道、環境保護等新興領域，德國的自動化技術已占領了這些新興工業領域的領先地位，從而保證了其經濟快速復興。可惜的是，當一些發達國家掌握了這些先進技術后，他們必然會想方設法來維持他們的技術統治地位，當科技水平突飛猛進時發達經濟體會加緊對新興領域進行高新技術的封鎖與限制，這樣更加迫使我們需要在新興市場投入巨額科研成本，特別是關鍵的自動化技術，增強自主研發能力。同時值得反思的是，為什么德國的自動化技術會如此發達？為什么他們能預測到未來新興市場對于自動化技術的要求？當這些新興市場需要自動化應用解決方案時，德國能從容不迫地提供所需的自動化技術。特別中國當今正在制定“十二五”規劃，在這新的五年計劃中，自動化技術應該處于什么地位，做出什么貢獻，這可能是最值得我們探討的一個話題。

2 自動化技術是開拓新領域，新市場的開路先鋒，世界經濟的發展規律需要自動化技術的發展

早在2000年時，德國的自動化專家們都在思考著一個問題——自動化對于社會人類發展的作用和關系。在2003年德國測量和自動化學會（GMA）第一次提出了2010自動化技術的發展目標，首次提出了自動化對我們的社會環境以及社會發展有著越來越重要的作用，它將為未來的社會發展提供更多良好的機遇，呼吁社會及公眾更多地認識到自動化科技的重要意義，并了解它在未來十年可能產生的巨大影響。而在2009年經濟危機的時刻，德國工程師協會（VDI）又發表了題為“Automation 2020”的自動化技術2020年發展大綱。明確指出如果今天再不重視自動化的發展，那么將不能解決社會長期發展的問題，也無法有效地應對人口年齡結構改變以及氣候變化帶來的社會挑戰。社會發展需要自動化，自動化技術推動了社會的變革。

正因為德國自動化的有志人員敢于吶喊、敢于創新，在很早就洞察到自動化對于人類社會發展的重要性，全面地提出了自動化發展的宗旨、目標、措施及實施的方法和途徑，使得德國的自動化技術一直占據了世界的領先地位，為德國社會發展、經濟持續穩定的增長起了保駕護航的作用。在2020自動化綱要中就明確提出要解決的三大問題：

? 至2020年，自動化將面臨什么樣的挑戰和發展趨勢？

? 怎樣更好地讓社會大眾更加支持和了解自動化科技的專業領域的發展和作用？

? 在更關注自動化科技的重要性以及相關事宜的情況下，針對自動化科技的科研、發展、推廣以及應用的實踐領域有哪些？

簡單的講即自動化人必須在三方面下功夫：（1）作用；（2）宣傳；（3）貢獻。

按照這個宗旨，VDI的自動化專家們制定了截止到2020年自動化發展的目標：

自動 化對解決當前存在的社會挑戰作出了重大貢獻

氣候變化以及原材料匱乏要求有效地利用資源和能源——因此，自動化是不可或缺的。

不斷增長的世界人口以及對更好的生活水平、人口流動、溫飽和飲水的需求增加了社會挑戰的難度——對此，自動化可以提供解決方案。

自動化對于德國來說是一個不斷增重的重要經濟因素——德國正是因此而世界馳名。這其中包含產品中的自動化，自動化產品以及生產過程中的自動化。只有自動化的產品加工才能保證產品的高質量和高經濟效益，也由此保證了高收入水平國家如德國的就業崗位。

自動 化技術是人類的技術，是為人類發展服務的科學技術

自動化本身由最初的自給自足的技術解決方案角色轉變為作為“人類的伙伴”的問題解決者角色，然后又向“人的科技，服務于人”的理念轉變——自動化幫助提高人的生活水平。

自動化為人身健康以及保證老年人的生活質量方面提供了不可或缺的解決方案。

自動化在幫助人們免受危險傷害方面扮演著重要角色。

越來越復雜的系統缺少了自動化無法控制。自動化不僅承擔了整體或單個的任務，而且幫助人們理解系統并協助制定決策。

利用靈活的智能自動化系統以及與其合作提高了人的工作能力。

自動 化是發展、優化和應用新產品、新方法、新技術的領頭學科

新產品與新方法是基于以前所沒有的情況而產生——沒有自動化它們是不可能實現的。

新產品與新方法必須不斷調整，以適應新的需求與要求——自動化使得技術方法的改進更為容易，并對優化價值創造貢獻很大。

科學與技術的主要財力資源都投入到了新領域，如納米技術，生物技術或者能源獲取，但自動化對所有的領域不僅僅是一個必要的“可能者”，沒有自動化，任何新科技的發展都不可能，因此，自動化需要適當的財力支持。

3 2020自動化技術的定義和持續發展的領域

由于自動化技術對于人類社會的重大貢獻，那么我們必須對于自動化技術給予一個符合社會需要，解決社會需求的新的定義及任務。在德國“Automation 2020”綱要中指出：自動化技術是工程科學中的一個專業領域。它包括軟件以及硬件技術的概念、方法、工具、產品以及控制和調節的解決方法，以及包括計劃在內的一個流程的全部自動運行（全自動）或者部分自動運行（半自動）的操作、設計和實施。自動化科技的目的在于通過技術上的開發與實施，給每個參與者帶來具體益處，即使得執行過程更簡便（如為了控制復雜的程序）。自動化技術根據既有的標準（如最大限度地節省資源，最小限度地影響環境或者最大限度地優化產品質量）進行流程的優化，保護人們免受危險，以及避免有難度或者有害人體健康的工作環節可能帶來的傷害。此外，自動化技術也會在人們安排工作計劃、執行決策、建設工程項目以及服務的過程，乃至處理個人事務中，起到幫助和支持作用。暫時性的或者普遍性的任務也可以獨立地或者共同實現。

由于其自身的任務特性，自動化技術是生產與生產流程管理，設備和系統生產商（供應商）以及供應商之間的跨學科的技術平臺。它由以下部分組成：

? 電子電氣技術

? 機電一體化技術

? 生產工藝流程

? 計算機和IT技術

? 傳感器和變送器

? 驅動和執行系統

? 通信技術

所謂的自動化系統是對以上技術，概念、方法、工具、產品的綜合應用，以及為處理生產工藝過程或生產中的自動化技術而提出的一個完整的解決方案。

自動化技術不是單單一門學科，而是一個綜合型、跨學科的集技術、產品、工藝，管理乃至組織策劃為一體的應用技術平臺，他提供了社會發展和需求的解決方案。

4 推動2020自動化持續發展的十大措施

為了推動自動化技術的高速度持續的發展，德國政府、企業、社會團體及教育領域共同制定了促進德國自動化發展的十大措施。從2007年開始SPS/IPC/DRIVER紐倫堡自動化展覽會上一直推行這一方針政策，并著重的呼吁。

（1）自動化技術對于經濟和技術發展的重要性必須在政界、教育和社會上得到高度重視，所有從事自動化的機構組織必須對于自動化的繼續發展和正確感覺要有共識。

（2）自動化技術必須得到廣泛的宣傳，社會輿論和政治家要懂得工業和社會的進步離不開自動化的發展。

（3）當今通過自動化技術發展而達到的成果和經驗須在未來得到繼續的保證。

（4）對于國際領先的德國自動化技術提供有力的經濟投入，同時被贊助的單位可以自行選擇研究課題。

（5）作為自動化技術為主導的科技中心必須占領自動化技術的卓越的領先地位。

（6）出于市場和企業技術發展的前提，必須加強自動化領域標準化的工作。

（7）必須采取各種方式加強自動化領域的技術交流，大力推廣使用者、科研專家、生產廠家和自動化領域的后繼人之間的合作和交流。

（8）對于未來自動化技術開發及其不同領域所期望的解決方法有明確的路徑和方案，同時充分估計新型技術對于自動化技術的影響。

（9）自動化需要特殊的人才，必須培養出從事自動化技術的杰出的科研人員、工程師、技術員和熟練工人。

（10）高度重視對于自動化領域的新生力量的培養，采取有力的措施向職業學校學生灌輸自動化技術，使他們熱愛技術工作。

明確的目標、社會的責任、人類的貢獻、具體的措施、發展的方向、有力地推動使得自動化技術在德國的經濟發展占據了重要的地位，德國自動化技術的不斷創新和發展，又使得德國經濟得到了持續的發展。即使在經濟危機來到之際，德國堅信自動化技術的領先會幫助德國走出經濟危機，戰勝危機。同時他們更利用危機為發展自動化技術的良機。當新興市場一出現商機時，他們能馬上抓住機遇，用自動化技術這個銳利的武器，再一次向全世界證明了自動化對于經濟發展的重要性。

5 自動化技術在實現“十二五”規劃中的作用及貢獻

目前中國正在制定“十二五”規劃。在規劃中已經非常明確了七大發展的重點領域。其中為節能環保、新信息技術、生物醫學、新裝備技術、新能源、新自然資源和環保交通。這些領域中大多屬于新興領域、藍海領域。需要大量的新技術、新產品、新的解決方法。這對于我們中國自動化人來講是一個千年難逢的機遇和挑戰，為了實現這個挑戰，我們面臨著三大難點：

? 如何建立一支具有自主創新能力的自動化研發團隊；

? 如何健全一個具有持續發展高質量的自動化產業結構；

? 如何培養一支具有自動化行業領軍人物的隊伍。

只有盡快地解決這三個問題，我們中國的自動化才能快速地發展，人們才能真正認可自動化技術在社會的地位及作用。那么如何來完成這個任務？德國的“Automation 2020”自動化發展綱要給予我們一個最好的啟示。如果我們認真地回顧一下改革開放三十年自動化發展的路程，非常客觀地分析一下三十年工業自動化發展的成績與不足，中國的自動化的大發展就在今天。所以，對于自動化人來說，抓住“十二五”規劃的機遇，中國發展自動化的黃金時代就將到來！這就是本人參觀2010 SPS/ IPC/DRIVER紐倫堡自動化展覽最強烈的感受。