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科技自动化既是现代科技发展的产物，同时又是新科技产业革命的强大推动力之一。科技进步与自动化技术创新互相促进，互相支撑，螺旋上升，不断发展前进，构成了双螺旋发展模型。同时，随着技术进步的步伐越来越快，产品生命周期越来越短。自动化厂商就像互联网公司一样，不断推出新技术、新产品。他们往往花费大量资源对某一个具体技术或产品进行市场营销，结果很可能这些新技术新产品迅速被自己或竞争者的下一代技术和产品取代。也就是说，具体技术或产品的生命周期如此之短以致于难以承载一个组织或公司的品牌诉求。科技自动化没有聚焦到某个具体技术领域上，因而具有常变常新、与时俱进的长久生命力。
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2.全新理念
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科学自动化强调现代科研成果对自动化技术的提升和加强作用，这种作用是单向的。然而我们都知道，现代科学技术的重大突破，乃至重大实验装备的研发都离不开更高水平的自动化技术做支撑。也就是说，我们有必要站在工程科技和自动化互相促进、双向互动的角度来理解新一代自动化技术的驱动力及其作用。科技自动化理念由此诞生！
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“科技自动化”（Sci-tech Automation）全新理念（见图4-1）可以表述为：科技自动化是集成了现代科技最新成果的自动化，是面向科学研究、技术研发、先进制造业的自动化。我们强调自动化不仅仅要服务于传统的大规模制造，还要能够服务于产品研发、科技创新、先进制造，我们把这样的代表先进生产力的自动化称为科技自动化。
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图4-1 科技自动化全新理念图解
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3.支撑技术
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为了构建满足科技自动化需求的技术和产品体系，可以按照基础技术→平台技术→单元技术→产品线等几个层次进行思考。基础技术是支撑自动化技术发展的各个学科技术，包括电子技术、计算机技术、软件技术、电力电子技术、电机技术、机械传动技术等。平台技术是一个公司构筑其所有产品线的基础，比如软件平台和硬件平台，一个好的平台可以支撑若干代产品的研发。单元技术是指支持每个产品线或每个产品的差异化技术或竞争性技术，在不同单元技术的支持下，产品线或产品呈现出差异化的功能或性能特点。产品线的宽度和深度则体现了一个公司的综合市场竞争实力。下面以联盟创始成员之一的倍福自动化（Beckhoff）为例，概要介绍其科技自动化技术和产品线的演进。
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倍福公司1986年率先将IPC用于自动化控制，开启了PC控制的先河，此后一直致力于PC控制技术的完善和推广。随着IT技术的发展，PC控制得到市场认可，倍福公司也迅速发展，到20世纪初期已跻身德国第二大自动化设备供应商，提供基于PC控制的全套解决方案：控制软件、工业PC、总线产品、驱动器和电动机。
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倍福公司1995年推出了自主研发的基于PC和Windows的实时控制软件TwinCAT，最短任务周期50μs，即使在今天的自动化领域也罕有能及。2003年倍福公司主推的工业以太网EtherCAT面世，其微秒级的总线刷新时间和低成本的实现方式迅速得到自动化行业上下游厂商的追捧。EtherCAT技术组（ETG）到2014年末已经有超过3000家会员，是全球会员最多的工业以太网组织。
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2008年倍福公司推出了带有分布时钟（distribute clock）的阶跃响应1μs的超高速IO模块（XFC）。使用XFC模块，结合可执行50μs级任务的CPU以及能在数十微秒内刷新IO数据的EtherCAT，倍福控制系统稳定可靠地实现了100μs的响应周期，在需要时钟同步的场合，同步精度可以达到100ns。这使倍福公司在工业自动化之外开始向科技自动化领域迈进。
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倍福利用科技自动化技术支持智慧工厂建设，其自动化系统典型方案的特点是：
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1）机电一体化：直接驱动，工业以太网和无线网络，先进管理软件，连接互联网，实现柔性生产。
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2）智能：智能化管理软件和传感执行机构，具备初步的远程状态监控和故障诊断能力。
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3）能效：能源消耗和资源消耗得到监视和测量，采用高能效的部件，并开始实现整机能效优化。
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4）安全：机械电气安全和功能安全得到重视，符合国际标准。
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5）信息：具备信息集成接口，可以输出关键过程数据，符合国际标准。
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4.三维模型
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科技自动化三个维度的定位模型如图4-2所示，每个公司可以在模型中找到自己的位置。比如说公司的产品是部件、还是系统解决方案，是面向流程、面向混合、还是面向离散行业，产品是高端、中端还是低端。自动化公司可以在模型中探讨和寻找未来发展的路径。
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图4-2 科技自动化的三维模型
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智慧工厂：中国制造业探索实践 [:1704011795]
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智慧工厂：中国制造业探索实践 4.1.2 形成——中国智慧工厂1.0