近年來，新能源汽車備受關(guān)注，各國(guó)政策大力扶持，資本也大量涌入；究其根本，電動(dòng)車在基因上就具備諸多優(yōu)勢(shì)，未來發(fā)展勢(shì)不可擋。從2012年到2019年，新能源汽車產(chǎn)量從 1.26 萬輛增長(zhǎng)至 124.19 萬輛，增長(zhǎng)接近百倍。

目前，全球新能源汽車滲透率不足3%，處于行業(yè)成長(zhǎng)階段，2030年全球產(chǎn)銷量或達(dá) 3000 萬輛，對(duì)應(yīng) 30%滲透率，十年產(chǎn)銷量十倍空間。預(yù)計(jì) 2030 年全球動(dòng)力電池市場(chǎng)空間將近 9000 億元，正極市場(chǎng)空間 2630 億元、負(fù)極 890 億元、隔膜 610 億元、電解液 520 億元。

正是在此背景之下，作為智能制造引領(lǐng)者的羅克韋爾自動(dòng)化(Rockwell Automation)推出的先進(jìn)的自動(dòng)化智能磁懸浮小車系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱ICT系統(tǒng)）受到了熱捧。該系統(tǒng)包括非傳統(tǒng)的直線電機(jī)和獨(dú)立小車，其中獨(dú)立小車的驅(qū)動(dòng)部分是高強(qiáng)度的永久磁體，直線電機(jī)包含獨(dú)立控制的線圈和絕對(duì)位置檢測(cè)元件，線圈依次通電產(chǎn)生磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)磁體運(yùn)動(dòng)。

市場(chǎng)需求旺盛 創(chuàng)新為行業(yè)賦能

根據(jù)電池不同的封裝形態(tài)可以分為圓柱電池、方形電池和軟包電池。圓柱和方形使用鋼殼或鋁殼作為外殼，軟包使用鋁塑膜作為外殼。由于軟包電池主要采取疊片工藝，設(shè)計(jì)靈活，重量輕，不易爆炸，能量密度高，但強(qiáng)度較低。傳統(tǒng)的傳送系統(tǒng)依靠齒輪、鏈條和皮帶傳動(dòng)。而羅克韋爾自動(dòng)化的智能磁懸浮小車系統(tǒng)運(yùn)用線性電機(jī)新方法，使用磁體以無摩擦推進(jìn)的方式精確控制運(yùn)動(dòng)，根除了傳送中金屬碎屑的產(chǎn)生，減少了需要維護(hù)的零件，降低了能源消耗，能夠快速啟停負(fù)載而不會(huì)失去控制或造成零件磨損。
 

據(jù)悉，羅克韋爾自動(dòng)化智能磁懸浮小車在電池行業(yè)的應(yīng)用量比較大，比如在鋰電行業(yè)的電芯裝配，此方案滿足了高節(jié)拍下的軟包電池裝配作業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景。據(jù)羅克韋爾自動(dòng)化中國(guó)區(qū)汽車及半導(dǎo)體行業(yè)總監(jiān)張鵬介紹：“傳統(tǒng)的履帶傳輸會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)、撞擊、粉塵等問題，且速度慢，而采用自動(dòng)化智能磁懸浮小車系統(tǒng)不會(huì)有上述問題，且產(chǎn)生的靜電小（另有處理靜電的裝置）。”

獨(dú)立小車技術(shù)局部圖

由于軟包電池具備高能量密度和高安全性，并且設(shè)計(jì)靈活，在以手機(jī)為代表的消費(fèi)電子領(lǐng)域已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)方形電池的替代。在動(dòng)力電池領(lǐng)域，隨著LGC、孚能等頭部廠家的產(chǎn)能釋放，軟包份額有望持續(xù)提升。數(shù)據(jù)顯示，2018年全球軟包動(dòng)力電池出貨量為23.1GWh，同比增長(zhǎng)73.7%，高于全球動(dòng)力電池出貨量增速。2019年軟包龍頭LGC裝機(jī)量12.33GWh，同比增速64%。據(jù)預(yù)計(jì)，到2025年全球軟包電池出貨量達(dá)到222.4GWh，較2018年復(fù)合增長(zhǎng)率為38%。可以說，羅克韋爾自動(dòng)化智能磁懸浮小車系統(tǒng)在電池行業(yè)的應(yīng)用需求剛開始打開，未來將會(huì)有更大的施展空間。

此外，另據(jù)羅克韋爾自動(dòng)化電動(dòng)汽車電池行業(yè)業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理張學(xué)峰介紹：“大約在五年前 ，這一技術(shù)已被國(guó)際頭部動(dòng)力電池企業(yè)成熟應(yīng)用，而國(guó)內(nèi)同類頭部企業(yè)從2019年開始采用。”據(jù)了解，智能磁懸浮小車技術(shù)最初由麻省理工大學(xué)高校團(tuán)隊(duì)開發(fā)，此后羅克韋爾自動(dòng)化將其收購(gòu)，并成功應(yīng)用于更廣泛地工業(yè)領(lǐng)域。

不僅只限于電池行業(yè)，羅克韋爾自動(dòng)化智能磁懸浮小車技術(shù)未來將會(huì)有更大的市場(chǎng)應(yīng)用空間。根據(jù)張鵬透露：“智能磁懸浮小車系統(tǒng)最大負(fù)載可高達(dá)5噸，其應(yīng)用領(lǐng)域不僅只限于動(dòng)力電池行業(yè)，還涵蓋整車制造，比如整車及零部件制造。而以整車制造為例，羅克韋爾自動(dòng)化這一方案已被多家美系、歐系、日本等整車及零部件領(lǐng)導(dǎo)廠商所采納，整車制造應(yīng)用場(chǎng)景包括焊裝、噴涂。”此外，智能磁懸浮小車將會(huì)在產(chǎn)品附加值高的離散工業(yè)，比如醫(yī)藥、物流、半導(dǎo)體、包裝等行業(yè)有更大作為。

模擬與仿真軟件  改進(jìn)系統(tǒng)規(guī)劃和決策

智能物流是工業(yè)4.0核心組成部分，智能物流倉儲(chǔ)位于后端，是連接制造端和客戶端的核心環(huán)節(jié)。企業(yè)最終所需要的是實(shí)現(xiàn)物流信息化、自動(dòng)化、智能化的物流系統(tǒng)，不僅僅是單一的物流設(shè)備，必須是具備一站式服務(wù)，包括對(duì)整體物流系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)、安裝以及幫助自動(dòng)化系統(tǒng)的集成融合。

Emulate3D通過使用精確的仿真模型來改進(jìn)系統(tǒng)規(guī)劃和決策，在安裝前也可通過仿真試驗(yàn)對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，使客戶能夠在制造和自動(dòng)化成本實(shí)際發(fā)生和交付最終設(shè)計(jì)之前，對(duì)機(jī)器和系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行虛擬測(cè)試。

據(jù)悉，Emulate3D仿真軟件具備領(lǐng)先的虛擬現(xiàn)實(shí)（增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）技術(shù)、真實(shí)的物理特性、逼真的細(xì)節(jié)表現(xiàn)力、豐富的設(shè)備庫、靈活的二次開發(fā)能力、以及便捷的PLC調(diào)試（可離線編程）功能。據(jù)羅克韋爾自動(dòng)化中國(guó)區(qū)汽車及半導(dǎo)體行業(yè)總監(jiān)張鵬介紹：“目前，全球40%的自動(dòng)化物流系統(tǒng)和解決方案提供商在使用羅克韋爾自動(dòng)化Emulate3D軟件。除物流行業(yè)應(yīng)用外，Emulate3D軟件在更多離散制造裝配應(yīng)用場(chǎng)景下發(fā)揮了積極的作用。”

Emulate3D是行業(yè)領(lǐng)先的對(duì)工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字模擬和仿真的創(chuàng)新型工程軟件開發(fā)商，2019年2月被羅克韋爾自動(dòng)化收購(gòu)。收購(gòu)后，羅克韋爾自動(dòng)化把Emulate3D技術(shù)納入其數(shù)字設(shè)計(jì)產(chǎn)品組合中，作為羅克韋爾自動(dòng)化的FactoryTalk DesignSuite的一部分。

建立合作伙伴關(guān)系 提供靈活解決方案

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合的新興產(chǎn)物，正在成為新工業(yè)革命的關(guān)鍵支撐和深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)”的重要基石，對(duì)未來工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展將產(chǎn)生全方位、深層次、革命性的影響。其中，專注于工業(yè)自動(dòng)化和信息化的羅克韋爾自動(dòng)化聯(lián)合PTC推出的FactoryTalk InnovationSuite數(shù)字化創(chuàng)新套件備受業(yè)界的矚目。

2020年11月，羅克韋爾FactoryTalk InnovationSuite發(fā)布了一系列增強(qiáng)功能，此次功能更新是由羅克韋爾自動(dòng)化和PTC共同合作后的成果。而此次FactoryTalk InnovationSuite全新增強(qiáng)的功能主要包括，加速IT／OT融合、簡(jiǎn)化從邊緣到云端的企業(yè)分析、支持企業(yè)級(jí)數(shù)字主線以及通過領(lǐng)先的咨詢和專業(yè)服務(wù)提供價(jià)值。

據(jù)張鵬指出：“羅克韋爾自動(dòng)化以10億美元收購(gòu)PTC 8.4%股份，成為其第二大股東，由此雙方成為IIoT軟件上的深度合作伙伴。FactoryTalk InnovationSuite數(shù)字化創(chuàng)新套件已成為業(yè)界領(lǐng)先的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)IIoT解決方案，已在汽車工廠中獲得了成熟應(yīng)用。”

同時(shí)，張鵬還強(qiáng)調(diào)：“汽車制造廠商會(huì)積極考慮工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，比如在MES的發(fā)包過程中，就要把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)考慮進(jìn)去，不僅只是做制造執(zhí)行，還有做整個(gè)ERP、MES，再到下層SCADA所有場(chǎng)景進(jìn)行打通，而通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)或者工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以更好地解決此類問題。”

以羅克韋爾自動(dòng)化的客戶在國(guó)內(nèi)一合資汽車品牌的工廠為例，該工廠一產(chǎn)線同時(shí)裝配有四個(gè)不同廠商的CNC機(jī)床，由于各機(jī)床協(xié)議不同、設(shè)置參數(shù)各異，造成很多工藝參數(shù)無法采集，而羅克韋爾自動(dòng)化通過自有工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案，將不同機(jī)床內(nèi)部的風(fēng)扇、刀具的轉(zhuǎn)速等參數(shù)，通過物理連接先把數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，然后通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在對(duì)其進(jìn)行分類、展示，比如操作人員、管理人員、工程師各自會(huì)看到不同的數(shù)據(jù)，與此同時(shí)，不同的管理人員會(huì)得到不同的報(bào)表形式。此外，該解決方案通過輔以8種數(shù)學(xué)模型選擇，進(jìn)一步增強(qiáng)其機(jī)器學(xué)習(xí)功能，而機(jī)器學(xué)習(xí)是實(shí)現(xiàn)人工智能的一種方法。

作為在工業(yè)自動(dòng)化、控制和信息技術(shù)解決方案等領(lǐng)域占據(jù)領(lǐng)先地位，羅克韋爾自動(dòng)化整合了工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的知名品牌，致力于打造全方位的工業(yè)自動(dòng)化解決方案，以期幫助客戶提高生產(chǎn)力。這些品牌包括艾倫-布拉德利(Allen-Bradley®）的控制產(chǎn)品和工程服務(wù)、羅克韋爾軟件(Rockwell Software®)生產(chǎn)的工控軟件。據(jù)張鵬介紹：“AB艾倫-布拉德利品牌產(chǎn)品主要以偏向硬件類的控制產(chǎn)品為主，比如PLC、傳動(dòng)類產(chǎn)品；而Rockwell  Software®主要以提供包括MES等控制類軟件為主，比如Emulate3D、IoT、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)類軟件等。”

為給客戶提供靈活性、智能性和規(guī)模，以實(shí)現(xiàn)從云端到邊緣的數(shù)字化轉(zhuǎn)型計(jì)劃，羅克韋爾自動(dòng)化與業(yè)界不同的領(lǐng)導(dǎo)廠商建立了深厚的合作伙伴關(guān)系。以用戶對(duì)云服務(wù)的不同選擇為例，圍繞用戶的不同需求，比如在美國(guó)，乃至全球市場(chǎng)，羅克韋爾自動(dòng)化更傾向于選擇與微軟合作；而當(dāng)面向國(guó)內(nèi)用戶需求時(shí)，羅克韋爾自動(dòng)化可靈活提供本地化的云服務(wù)產(chǎn)品。

“盡管羅克韋爾自動(dòng)化很強(qiáng)大，仍有自己不擅長(zhǎng)的領(lǐng)域，如遇客戶需要公有云，羅克韋爾自動(dòng)化會(huì)選用云服務(wù)商的相關(guān)產(chǎn)品；如果客戶需要，公司可把自有MES、IoT軟件與PTC PLM軟件打包，”羅克韋爾自動(dòng)化中國(guó)區(qū)汽車及半導(dǎo)體行業(yè)總監(jiān)張鵬如是說。

2018年6月，PTC和羅克韋爾自動(dòng)化宣布，雙方達(dá)成戰(zhàn)略伙伴關(guān)系的最終協(xié)議，兩家公司希望通過數(shù)字技術(shù)改變他們的物理操作。作為伙伴關(guān)系的一部分，特別是PTC和羅克韋爾自動(dòng)化同意調(diào)整各自的智能工廠技術(shù)，并結(jié)合PTC的獲獎(jiǎng)ThingWorx®、Kepware®工業(yè)連接，和Vuforia®增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)平臺(tái)與羅克韋爾自動(dòng)化的一流FactoryTalk®制造執(zhí)行系統(tǒng)、FactoryTalk分析和工業(yè)自動(dòng)化平臺(tái)。

2020年10月，羅克韋爾自動(dòng)化和微軟宣布了一項(xiàng)為期五年的合作擴(kuò)展計(jì)劃，以開發(fā)集成的，面向市場(chǎng)的解決方案，用以幫助工業(yè)客戶通過云技術(shù)提高數(shù)字敏捷性。通過結(jié)合雙方各自在工業(yè)和IT市場(chǎng)的專業(yè)知識(shí)，團(tuán)隊(duì)可以更加無縫地協(xié)作，從而使工業(yè)組織可以節(jié)省基礎(chǔ)架構(gòu)成本，縮短實(shí)現(xiàn)價(jià)值的時(shí)間并提高生產(chǎn)率。