开放自动化赋能工厂智能化：从技术突破到生态共建的新篇章

近年来，开放自动化技术作为一股打破传统技术桎梏、推动IT与OT融合的强劲技术潮流，不断刷新着工厂智能化的发展面貌。在日益开放、智能、协同的技术环境下，开放自动化技术与工业蜂窝网、边缘计算乃至人工智能等技术加速融合，推动工厂智能化走向深入。

在这一背景下，产业技术的领导者施耐德电气深耕开放自动化领域，早在5年前就推出开放自动化平台，并通过持续创新加速赋能工业场景，取得阶段性进展。作为重要成果的展示，施耐德电气近日联合中国联合网络通信集团有限公司、北京华胜锐盈科技有限公司、澜兔数界（上海）科技有限公司，携手编写了《开放自动化赋能工厂智能化解决方案》报告，并在2025年工博会现场隆重发布。

本报告是“5G边缘计算”系列的第三部，在前两部报告充分评估各项创新技术应用价值的基础上，深入探讨了开放自动化技术如何赋能智能工厂建设，为千行百业的数字化转型呈献出更具普适性的专业指南。

从政策引导到架构塑形，智能工厂建设加速推进

当前，我国制造业数字化转型成效显著，数字经济已成为经济增长核心引擎。截至2024年二季度，工业企业关键工序数字化率达64.9%，数字化工具研发普及率达83.1%。工业互联网作为数字化转型的关键路径，已覆盖49个国民经济大类，支撑“5G+工业互联网”项目超1.7万个，成为新一代信息技术与制造业深度融合的重要载体。

在这一背景下，来自政策层面的顶层设计，为加速推动智能工厂建设指明了方向。近期，工信部等联合推出的《智能工厂梯度培育行动实施方案》规划了智能工厂从基础级到领航级的“进阶升级”之路；与此同时，《打造“5G+工业互联网”512工程升级版实施方案》明确提出到2027年建设1万个5G工厂，并强调支持开放自动化技术创新与虚拟化控制器研发，为技术落地提供了指引。

作为承接这一建设方向的具体规划，报告清晰地勾勒出了智能工厂的理想架构，把智能工厂划分为设备设施、智能工厂底座、生产管控、经营管理及多模式创新这相辅相成的五大层级。

其中，设备设施层以制造装备与智能仪器仪表为核心，通过嵌入式传感器实现生产过程的实时监控与反馈；智能工厂底座则整合了以5G+工业互联网为核心的先进工业网络、工业信息安全防护及开放自动化系统，以构建高可靠、低时延的泛在互联架构；生产管控层贯穿工厂建设与运营全周期，实现工艺数字化设计、数字孪生构建及全流程闭环管理；经营管理层聚焦供应链协同、营销精准化及可持续发展；多模式创新层则可以为数据驱动的研发、弹性供应链及大规模个性化定制提供支撑。

立足现实，报告还清晰地剖析出了智能工厂建设面临的诸多核心挑战和现实痛点。例如，在数据层面，不仅工业通信协议的碎片化严重影响了设备的互联互通性，业务流程对应的系统碎片化也限制了跨层级数据传递的效率；而在算力层面，传统PLC/DCS的分层分域部署模式导致算力资源孤立，难以满足工业视觉检测等场景的毫秒级响应需求。

开放自动化平台筑基，全方位赋能智能工厂应用

那么，工业用户应如何有效地应对诸多挑战，切实推进建设智能工厂的业务实践呢？

在这方面，方兴未艾的开放自动化技术，为智能工厂的落地开辟出了一条创新的实现路径。通过构建统一标准、广泛兼容且可延展的架构，开放自动化平台不仅能实现IT与OT的深度融合，为智能工厂的核心环节构建出系统性的解决方案，还能够有针对性地解决生产作业、设备管理、质量管控、仓储物流及能碳管理等各个层面的挑战，成为有效破解传统制造模式效率瓶颈与协同难题的“金钥匙”。

比如，在生产作业环节，开放自动化平台可以利用虚拟PLC替代硬件PLC实现软硬件解耦，并结合智能制造系统动态重构产线，通过智能交互与风险感知技术优化人机协作流程，依托设备机理与数据混合建模技术实时优化工艺参数。

在仓储物流环节，开放自动化平台可以打通仓储与生产系统数据，支持动态路径优化与库存智能调度。并通过标准化容器管理、实时数据同步及智能算法预测需求波动，有效提升仓储空间利用率与物料周转效率，降低库存积压风险与人工操作安全隐患。

在能碳管理环节，能源智能管控系统可以依托开放自动化平台实时整合多源能碳数据，结合大数据分析与AI技术实现能耗预测、碳排放核算及优化方案生成。通过引入碳资产全生命周期管理系统及开放自动化平台，还能够实时采集、整合能碳数据，实现精准核算与深度分析，从而有效提升企业碳资产管理能力，增强绿色竞争力。

在这方面，跻身全国首批卓越级智能工厂的河南许继仪表有限公司，正是利用开放自动化技术赋能智能工厂建设的典型标杆之一。

通过采用施耐德电气EcoStruxure开放自动化平台（以下简称“EAE平台”）作为5G网络、产线终端与IDFE工业数字聚变生态软件的中间枢纽，许继仪表智能工厂将实体物理工厂产线设备运行实况与高精度的数字虚拟模型进行深度融合，构建出了实时同步、精准映射、智能预警的孪生环境，实现了对生产设备、生产线及工厂运营状态的全面数字化管理。

得益于EAE平台的深度赋能，许继仪表智能工厂一举打通了设备运行数据、视频监控系统、传感器网络及生产管理系统，为设备状态实时监控、异常预警与故障预测、智能巡检及远程运维等场景提供了有力支撑，实现了生产效率、设备利用率与安全管理水平的全面提升。这一数字化转型，带来了交付周期缩短60%、产品合格率提升至99.99%的卓越成效，显著增强了许继仪表的市场竞争力。

以创新架构及生态建设，解锁全新价值空间

开放自动化技术趋势为智能工厂建设带来的价值，不仅仅在于为各个应用场景的解决方案提供了更加开放、灵活的技术环境。更重要的意义在于，它基于前所未有的创新架构，对传统的工业控制体系和生态协同模式进行了重构，为更加广泛的产业数字化转型解锁了广阔无垠的价值空间。

在技术层面，开放自动化系统的创新功能架构以分层设计、模块化集成、标准化协议为核心，实现了“云-边-端”协同优化，构建出灵活、可扩展的智能工业自动化体系。中国联通大数据首席科学家范济安谈道：“这一架构不仅能够提升系统灵活性，更能够充分发挥工业蜂窝网允许多制式设备接入、简化网络部署等优势，并通过边缘计算与云边协同实现智能算法下沉，从而为实时优化与预测性维护提供算力支撑，有力保障智能工厂可靠、高效运转。”

在此基础上，这一创新架构还有力地促进了多维技术的融合，为智能工厂面向未来的持续进化奠定了坚实基础。北京华胜锐盈科技有限公司总经理王宇男谈道：“首先，开放自动化架构促进了算力与网络的深度协同，通过算力动态调度和网络智能编排，使得算力资源配置得到了有效优化；其次，人工智能的分层部署，为复杂AI模型在边缘节点的轻量化部署和终端设备配备轻量智能提供了可能性。最后，协议与接口的统一化在实现OT与IT协议互通的同时，也为基于数据标准化的跨层级协同分析带来了便利。”

为智能工厂建设带来颠覆式创新的，不仅仅是技术架构的迭代，还有构建产业生态所激发的巨大潜能。今天，以生态共建、协作共创为特征的“交响曲”，正在迅速取代过度依赖一家企业独立创新的“独奏曲”，成为工厂智能化创新实践的主流范式。

在这方面，开放自动化积极倡导通过多方协同实现技术融合与价值共创。无论是系统集成商、网络服务商、云服务商、智能装备提供商还是应用开发商，都可以在多元、融合、互动的开放自动化生态中找到自己独特的生态位，并通过紧密协同，形成技术突破与产业升级的良性循环，为智能工厂提供全链条支撑。

澜兔数界（上海）科技有限公司创始人刘啸天指出：“开放自动化生态有效实现了技术标准化、资源集约化、服务场景化的能力进化。这些变化不仅打破了传统自动化系统的封闭性，还能够结合各方专长将云、网、边、端的资源进行优化配置，提升算力与网络利用率，并通过模块化应用快速响应行业需求，降低智能工厂在今后的升级成本。”

未来，这一生态还将持续吸引科研机构、标准组织等更多参与者，共同探索AI与开放自动化、5G-A，TSN等新技术融合，不断推动智能制造向“全域互联、自主决策”的领航级目标迈进。

今天，中国工业的数字化变革正面临中流击水的关键时刻，而开放自动化的技术与生态，正不断引导千行百业驶向价值跃迁的新蓝海。正如施耐德电气集团董事、高级副总裁、工业自动化业务中国区负责人丁晓红谈到的：“开放自动化为加速技术创新与产业创新融合发展搭建了关键桥梁，成为了打造领航智能工厂的核心动力。未来，施耐德电气将继续以拥抱变革，以持续创新的技术推动进步，以合作的精神凝聚力量，携手生态伙伴为新型工业化进程贡献力量，助力中国制造阔步迈入高端化、绿色化、智能化的高质量发展之路。”