自动化实现未来——参观2010SPS/IPC/DRIVER自动化展览会有感

本刊驻欧记者/贤 阳

由于工作的关系，多年来已养成了一个习惯，每年十一月底德国的纽伦堡城已成必到之地。因为根据长期以来从事自动化技术及市场推广的经验，一年一度的SPS/IPC/DRIVER自动化展览会是了解自动化产品、技术创新，行业未来发展趋势的最佳平台。令人高兴的是，这一展览会已慢慢地被同仁们认同，相对于十年前寥寥无几的来自中国的代表团，现在已形成一支规模较大的由参展商和参观者组成的中国队伍，每次参观后，大家交流时都是感叹万分，不仅是对于展览会组织者的专业能力的高度赞赏，同时也是对于认识什么是自动化发展方向的一次基本教育。展会将电气自动化技术作为一个完整的系统展示在每个参观者的面前，同时以系统和应用的角度提供实现自动化系统和综合自动化解决方案。这种符合自动化发展的提供自动化系统及解决方案的办展的宗旨，使得SPS/IPC/DRIVER自动化展览会成为展示和探讨自动化系统发展及行业应用不可缺少的标杆式的展会而常开不谢。相对于我们国内的自动化展会一撅不振的倾向相比，值得深思。过去所谓的三大相对大型的自动化展会，如FA/PA北京自动化展，IAC上海自动化展，IAC广州自动化展都分别被德国Hannover Messe，Nuernburg Messe Frankfurt Messe收购和合并。人们非常想了解原因何在，是中国自动化技术发展有问题，无法通过展会来展示我们的水平及方法？还是举办方的思路有问题？建议中国做自动化展览会的专家们更好地与德国的同仁们学习交流。但是无论怎么说，看过2010 SPS/IPC/DRIVER自动化展览会，我不由得在心底里暗暗的欢呼：自动化发展的黄金时间已到！

与往常一样，SPS/IPC/DRIVER自动化展览会的展馆分类仍为展示电气自动化系统的以下几大类：

• 控制技术

• 工控机

• 驱动系统

• 人机界面

• 工业通讯

• 工业传感器

• 工业软件

• 接口技术

• 连接安装，零件及外围设备。

而展示的自动化技术发展的主要焦点是：

• 能效及减排

• 人身及网络安全

• 工业辨识系统

这三大焦点恰恰是针对新兴市场发展需要而制定的。特别是智能电网、物联网这些新兴行业的崛起，使得人们都在寻找着系统的解决方法，而电气自动化技术为这些行业提供了成功的能源管理和控制的应用解决方法。通过提供新产品、系统和自动化技术一体化的解决方案，可实现高达25%的能源节约。例如，如果将目前在用的老的电动机驱动系统，用现代的自动化技术来取代它，每年就可节电38亿千瓦小时。这个解决方法得到了参观者的高度关注，反响极大。同时采用智能化的过程和制造自动化解决方案，也有助于提高能效，特别是能为企业用户降低生产成本，使他们的竞争力持续性加强。

随着物联网的发展，网络安全、工业辨识系统已成为自动化控制系统不可分割的一部分，为了使用户了解、应用这一技术，本届展会举办了多场经验交流会、研讨会等，为使用者和生产厂商提供了一个交流的平台。 由于德国强制发布了人身安全的保护条例，在工业行业必须强制实行安全保护措施。所以对于安全信号传输及安全总线的规定和使用，本次展会做了大量的宣传和介绍。提供了许多应用案例、应用和关键问题的解决方案的信息和实现方法。

但是笔者在本届展会参观中最大的感受不仅仅是技术上的收获，更重要是体会到了自动化技术对于社会发展的重要性。特别是从2009年到2010这短短的一年中德国经济形势的发展犹如一个过山车，从2009年毁灭性的打击到2010年的出乎意外的经济反弹，使得人们有点喜出望外，猝不及防。那么到底经济如此迅速复苏的原因是什么？通过参加此次展会最大的感悟可能就是下面几点心得：

（1）自动化是2010年经济形势全面复兴的驱动力；

（2）自动化的发展拉动内需，促进新能源、新兴市场发展；

（3）社会的进步离不开自动化技术的发展。

1 自动化是2010年经济形势的全面复兴的驱动力

2010年德国工业领域复苏的速度和步伐大大超过了人们乐观的预测，德国的经济智囊团的专家们每个季度向上调整经济发展的预测。到2010年底，实际GDP增长超过了4%，达到了近20年发展的最快水平。同时失业人数已减少到3百万人以下。当然如此快速的发展，从大的世界经济角度来讲可以简单地归纳为两点：

新经 济体国家-BRIC，特别是中国经济的迅猛发展

2008年正当全球进入金融危机时，中国正处于工业化转变和城市化发展的阶段，这一阶段的重要特征就是加大基础设施和基础产业建设的投资。因此在危机到来之际，中国与巴西、苏联及印度的四大金砖国并没有减少投资，缩紧银根，而是加大了投资建设的力度。中国提出了4万亿的投资计划。虽然这种投资量大，建成后使用期长，更新速度慢，但是它对于经济增长的影响很大，保证了中国2010年GDP高于10%的增长。同时由于中国人口众多，地大物博，正处于经济迅速发展期，生产和需求增长的潜力非常大，是目前世界上少有的具有广阔发展前景的大市场之一。对于德国来讲，他们也从中国的投资建设中得到了极大的好处，德国驻中国大使Schaefer先生就一再呼吁加强与中国的友好关系。2009年，尽管遭受经济危机影响，德国出口到中国的货物还是增加了7%。如果没有这7%的增长那么2009年对于德国经济将更为艰难。2010年双方的贸易量超过1000亿美元，超过了中国与法国、意大利和英国贸易量的总和。由此可见，中国的4万亿的投资计划不仅拉动了中国的经济增长，同时也带动了世界经济的增长。

在展会上，通过与德国数个主要自动化技术的提供商交流，了解到他们在2010年的业绩均取得高速增长。

• Siemens 增长率 40%

• Phoenix Contact 增长率 40%

• B & R 增长率 47%

• Turck 增长率 30%

• Lenze 增长率25%~50%

• Weidmueller 增长率 > 30%

• Beckhoff 增长率 > 45%

如果我们再仔细分析一下这些公司的子公司在中国的2010年销售业绩的增长平均都高于50~60%的话，不难看到，正是因为这些公司业务在中国的迅猛发展，带动了整个公司业务的高速发展。现在这些德国的中国公司大多成为海外销售的第一名，渐渐取代了美国海外第一的地位。所以，人们不得不承认中国的经济发展也带动了德国的经济发展。

新兴 市场、新能源领域的不断拓展和推动

当今世界随着市场经济的全球化，政治、经济格局地位的重新变更，加速了对于全球天然资源的争夺。特别是国际社会对于低碳经济和减排的重视，在后危机时代，新兴市场在全球经济发展中将会发挥愈发重要的作用，这新兴的市场可以概归为以下几方面：

（1）新能源、智能电网和物联网

• 三能两网：风能、太阳能、原子能、智能电网、物联网。

（2）城市交通及基础设施建设

• 三通两洞：通天、通地、通海、隧洞、山洞。

（3）人类健康保障

• 三器两用：治疗仪器、诊断仪器、保健仪器、运用系统工程、运用机器人。

这些新兴市场的诞生和发展将对全球经济增长起着主引擎的作用。新兴市场将在全球经济体系建设和改革方面发挥着日渐突出的作用，进一步提升国家在全球的战略地位。由于新兴市场经济发展模式对于国策的重大作用，每个国家都面临着如何进入新兴市场保持经济可持续增长的问题。抓住新兴市场，真正地把握住经济腾飞的历史机遇，尽可能地挖掘自身的资源，形成了符合自身特点的经济发展模式，实现经济的快速发展，是关系到国家发展的战略目标。

另一方面，新兴市场之所以能够保持高速增长，一个重要原因是这些市场刚刚处在起步时期，属于“蓝海市场”。其经济基数较小且发展空间较大，可通过迅速吸收全球现有知识存量，加速在知识、科技和人力资本方面的积累，产生较强的“赶超效应”，从而实现经济的高速发展。因此尽快占领新兴市场已成为今后经济发展的重要目标。为什么德国的经济复苏来得这样快？其重要原因之一就在于德国掌握了新兴行业的科学和应用技术。正如我们在市场上一直观测到的，谁能进入中国大力投资的新能源、城市建设、交通铁路等新兴市场，谁就能得到了业务上大幅度的增长。如倍福、Bachmann的控制系统，雅迪的重载连接器，堡盟的传感器和菲尼克斯的产品等都因为进入了中国的风电行业得到了意想不到的增长。无论在新能源、风能、太阳能、核能，无论是大型驱动系统、交通轨道、环境保护等新兴领域，德国的自动化技术已占领了这些新兴工业领域的领先地位，从而保证了其经济快速复兴。可惜的是，当一些发达国家掌握了这些先进技术后，他们必然会想方设法来维持他们的技术统治地位，当科技水平突飞猛进时发达经济体会加紧对新兴领域进行高新技术的封锁与限制，这样更加迫使我们需要在新兴市场投入巨额科研成本，特别是关键的自动化技术，增强自主研发能力。同时值得反思的是，为什么德国的自动化技术会如此发达？为什么他们能预测到未来新兴市场对于自动化技术的要求？当这些新兴市场需要自动化应用解决方案时，德国能从容不迫地提供所需的自动化技术。特别中国当今正在制定“十二五”规划，在这新的五年计划中，自动化技术应该处于什么地位，做出什么贡献，这可能是最值得我们探讨的一个话题。

2 自动化技术是开拓新领域，新市场的开路先锋，世界经济的发展规律需要自动化技术的发展

早在2000年时，德国的自动化专家们都在思考着一个问题——自动化对于社会人类发展的作用和关系。在2003年德国测量和自动化学会（GMA）第一次提出了2010自动化技术的发展目标，首次提出了自动化对我们的社会环境以及社会发展有着越来越重要的作用，它将为未来的社会发展提供更多良好的机遇，呼吁社会及公众更多地认识到自动化科技的重要意义，并了解它在未来十年可能产生的巨大影响。而在2009年经济危机的时刻，德国工程师协会（VDI）又发表了题为“Automation 2020”的自动化技术2020年发展大纲。明确指出如果今天再不重视自动化的发展，那么将不能解决社会长期发展的问题，也无法有效地应对人口年龄结构改变以及气候变化带来的社会挑战。社会发展需要自动化，自动化技术推动了社会的变革。

正因为德国自动化的有志人员敢于呐喊、敢于创新，在很早就洞察到自动化对于人类社会发展的重要性，全面地提出了自动化发展的宗旨、目标、措施及实施的方法和途径，使得德国的自动化技术一直占据了世界的领先地位，为德国社会发展、经济持续稳定的增长起了保驾护航的作用。在2020自动化纲要中就明确提出要解决的三大问题：

• 至2020年，自动化将面临什么样的挑战和发展趋势？

• 怎样更好地让社会大众更加支持和了解自动化科技的专业领域的发展和作用？

• 在更关注自动化科技的重要性以及相关事宜的情况下，针对自动化科技的科研、发展、推广以及应用的实践领域有哪些？

简单的讲即自动化人必须在三方面下功夫：（1）作用；（2）宣传；（3）贡献。

按照这个宗旨，VDI的自动化专家们制定了截止到2020年自动化发展的目标：

自动 化对解决当前存在的社会挑战作出了重大贡献

气候变化以及原材料匮乏要求有效地利用资源和能源——因此，自动化是不可或缺的。

不断增长的世界人口以及对更好的生活水平、人口流动、温饱和饮水的需求增加了社会挑战的难度——对此，自动化可以提供解决方案。

自动化对于德国来说是一个不断增重的重要经济因素——德国正是因此而世界驰名。这其中包含产品中的自动化，自动化产品以及生产过程中的自动化。只有自动化的产品加工才能保证产品的高质量和高经济效益，也由此保证了高收入水平国家如德国的就业岗位。

自动 化技术是人类的技术，是为人类发展服务的科学技术

自动化本身由最初的自给自足的技术解决方案角色转变为作为“人类的伙伴”的问题解决者角色，然后又向“人的科技，服务于人”的理念转变——自动化帮助提高人的生活水平。

自动化为人身健康以及保证老年人的生活质量方面提供了不可或缺的解决方案。

自动化在帮助人们免受危险伤害方面扮演着重要角色。

越来越复杂的系统缺少了自动化无法控制。自动化不仅承担了整体或单个的任务，而且帮助人们理解系统并协助制定决策。

利用灵活的智能自动化系统以及与其合作提高了人的工作能力。

自动 化是发展、优化和应用新产品、新方法、新技术的领头学科

新产品与新方法是基于以前所没有的情况而产生——没有自动化它们是不可能实现的。

新产品与新方法必须不断调整，以适应新的需求与要求——自动化使得技术方法的改进更为容易，并对优化价值创造贡献很大。

科学与技术的主要财力资源都投入到了新领域，如纳米技术，生物技术或者能源获取，但自动化对所有的领域不仅仅是一个必要的“可能者”，没有自动化，任何新科技的发展都不可能，因此，自动化需要适当的财力支持。

3 2020自动化技术的定义和持续发展的领域

由于自动化技术对于人类社会的重大贡献，那么我们必须对于自动化技术给予一个符合社会需要，解决社会需求的新的定义及任务。在德国“Automation 2020”纲要中指出：自动化技术是工程科学中的一个专业领域。它包括软件以及硬件技术的概念、方法、工具、产品以及控制和调节的解决方法，以及包括计划在内的一个流程的全部自动运行（全自动）或者部分自动运行（半自动）的操作、设计和实施。自动化科技的目的在于通过技术上的开发与实施，给每个参与者带来具体益处，即使得执行过程更简便（如为了控制复杂的程序）。自动化技术根据既有的标准（如最大限度地节省资源，最小限度地影响环境或者最大限度地优化产品质量）进行流程的优化，保护人们免受危险，以及避免有难度或者有害人体健康的工作环节可能带来的伤害。此外，自动化技术也会在人们安排工作计划、执行决策、建设工程项目以及服务的过程，乃至处理个人事务中，起到帮助和支持作用。暂时性的或者普遍性的任务也可以独立地或者共同实现。

由于其自身的任务特性，自动化技术是生产与生产流程管理，设备和系统生产商（供应商）以及供应商之间的跨学科的技术平台。它由以下部分组成：

• 电子电气技术

• 机电一体化技术

• 生产工艺流程

• 计算机和IT技术

• 传感器和变送器

• 驱动和执行系统

• 通信技术

所谓的自动化系统是对以上技术，概念、方法、工具、产品的综合应用，以及为处理生产工艺过程或生产中的自动化技术而提出的一个完整的解决方案。

自动化技术不是单单一门学科，而是一个综合型、跨学科的集技术、产品、工艺，管理乃至组织策划为一体的应用技术平台，他提供了社会发展和需求的解决方案。

4 推动2020自动化持续发展的十大措施

为了推动自动化技术的高速度持续的发展，德国政府、企业、社会团体及教育领域共同制定了促进德国自动化发展的十大措施。从2007年开始SPS/IPC/DRIVER纽伦堡自动化展览会上一直推行这一方针政策，并着重的呼吁。

（1）自动化技术对于经济和技术发展的重要性必须在政界、教育和社会上得到高度重视，所有从事自动化的机构组织必须对于自动化的继续发展和正确感觉要有共识。

（2）自动化技术必须得到广泛的宣传，社会舆论和政治家要懂得工业和社会的进步离不开自动化的发展。

（3）当今通过自动化技术发展而达到的成果和经验须在未来得到继续的保证。

（4）对于国际领先的德国自动化技术提供有力的经济投入，同时被赞助的单位可以自行选择研究课题。

（5）作为自动化技术为主导的科技中心必须占领自动化技术的卓越的领先地位。

（6）出于市场和企业技术发展的前提，必须加强自动化领域标准化的工作。

（7）必须采取各种方式加强自动化领域的技术交流，大力推广使用者、科研专家、生产厂家和自动化领域的后继人之间的合作和交流。

（8）对于未来自动化技术开发及其不同领域所期望的解决方法有明确的路径和方案，同时充分估计新型技术对于自动化技术的影响。

（9）自动化需要特殊的人才，必须培养出从事自动化技术的杰出的科研人员、工程师、技术员和熟练工人。

（10）高度重视对于自动化领域的新生力量的培养，采取有力的措施向职业学校学生灌输自动化技术，使他们热爱技术工作。

明确的目标、社会的责任、人类的贡献、具体的措施、发展的方向、有力地推动使得自动化技术在德国的经济发展占据了重要的地位，德国自动化技术的不断创新和发展，又使得德国经济得到了持续的发展。即使在经济危机来到之际，德国坚信自动化技术的领先会帮助德国走出经济危机，战胜危机。同时他们更利用危机为发展自动化技术的良机。当新兴市场一出现商机时，他们能马上抓住机遇，用自动化技术这个锐利的武器，再一次向全世界证明了自动化对于经济发展的重要性。

5 自动化技术在实现“十二五”规划中的作用及贡献

目前中国正在制定“十二五”规划。在规划中已经非常明确了七大发展的重点领域。其中为节能环保、新信息技术、生物医学、新装备技术、新能源、新自然资源和环保交通。这些领域中大多属于新兴领域、蓝海领域。需要大量的新技术、新产品、新的解决方法。这对于我们中国自动化人来讲是一个千年难逢的机遇和挑战，为了实现这个挑战，我们面临着三大难点：

• 如何建立一支具有自主创新能力的自动化研发团队；

• 如何健全一个具有持续发展高质量的自动化产业结构；

• 如何培养一支具有自动化行业领军人物的队伍。

只有尽快地解决这三个问题，我们中国的自动化才能快速地发展，人们才能真正认可自动化技术在社会的地位及作用。那么如何来完成这个任务？德国的“Automation 2020”自动化发展纲要给予我们一个最好的启示。如果我们认真地回顾一下改革开放三十年自动化发展的路程，非常客观地分析一下三十年工业自动化发展的成绩与不足，中国的自动化的大发展就在今天。所以，对于自动化人来说，抓住“十二五”规划的机遇，中国发展自动化的黄金时代就将到来！这就是本人参观2010 SPS/ IPC/DRIVER纽伦堡自动化展览最强烈的感受。