大家都在讨论高端制造业，工业4.0，和中国制造2025计划这些热门话题，看了许多资料，也了解了许多公司的产品和技术。还是不明白我们该从哪里切入？感觉老外很忙，我们干着急，插不上手。
难点
1 工业自动化的江山是老外的，难以撼动
工业4.0 是在传统自动设备和软件的基础上发展起来的，而传统自动化是国外公司的江山，国人难以撼动，就拿PLC 来讲，主要是国外公司的产品，使用专用CPU，目标代码和设计语言，完全是封闭的系统。后来提出了PLCOpen 的国际标准，但是各家的运行系统，目标代码依然是不同的。幸亏出现了Codesys软件，它可以为各种硬件公司提供符合IEC61131-3的开发环境和运行系统，其它硬件厂商有机会开发自己的软PLC 产品了。国产PLC大多数使用的是Codesys软件。它们包括HOLLYSYS和利时，汇川等公司的PLC产品。CoDeSys 软件商由德国Smart software solution GmbH 公司所开发，虽然基于了IEC61131-3，但是硬件设备厂商创新的机会并不大。比如opc ua ，边缘计算，人工智能等模块的导入， 依赖于CoDeSys的技术。产品的性能依靠硬件，产品的差异化主要是依靠软件。
2 传统自动化技术已经绑架了自动控制工程师
PLC 技术在上世纪60年代就已经发明了。使用梯形图编程已经根深蒂固地植根于自动控制领域，自动控制专业的工程师从大学就开始学习和使用梯形图编程，他们不习惯使用现代程序设计语言。所有现代IT技术到了自动控制领域都不好使，需要通过梯形图等5种IEC61131-3语言呈现到自动控制工程师的面前。在IT的工程师眼里看来，自动控制工程师就像中了PLC 毒，被惯坏了的坏孩子。自动控制工程师的使用习惯成为传统自动控制设备厂商的护城河。
在写这篇文章的时候，使我想起了10多年前的一件往事。那时候数码相机技术刚刚兴起，已经看出来可能会替代传统胶片相机的趋势。有一些出国留学生和台湾人也开发可各种消费类数字相机的参考设计来大陆推销技术。后来我们进行了详细的分析，感觉除了CCD /CMOS芯片技术之外，数码相机的核心技术是镜头的光学部件，而这方面无法撼动日本人，德国人的领导地位。而低端技术的产品迅速会成为一片红海。我们的机会并不大。后来的发展证明我们当时的判断是正确的。数码相机依然是日本传统相机厂商的一统天下，直到iphone 产品出现，才对传统相机产生威胁。当然华为P20依然以采用蔡司镜头为卖点。
挑战传统厂商的领导地位并非一日之功，同样的事情也会在电动汽车，自动驾驶行业再现。
路线图
面对西门子，ABB，GE，Honeywell 这样自动控制领域的巨人们，我们能做什么？能否异军突起？这不是写个规划，做做强国梦那么简单，需要我们认真的思考。
我谈谈自己的心得：
1 拥抱开源软件和开放性标准
全世界开源软件运动的兴起，各种标准也推动朝着开放性技术发展，给予我们创造一个发展的机会。我们应该热情地拥抱开源软件，融入开源软件的潮流。开源运动打破了大公司的技术垄断。例如linux 打破了windows 的垄断，android 促进了手机终端的蓬勃发展。开源的自动导航软件成就了大疆。相信我们也可能利用各种开源软件来发展自动化软件技术。我们一无所有，打破的只有锁链，赢得的是全世界。
当然，我们必需保持头脑清醒，并不是使用了开源软件就自主可控了。使用开源软件意味着需要更多的维护和更新。
在自动化控制领域，我们可以关注下面这些开源项目：
-Beremiz
-PLCOpen Editor
-matPLC
-open62541
开放的标准包括：
-opc ua 标准
-PLCOpen IEC61131-3
-MTConnect 协议，用于机床联网
-MQTT
-TSN 网络
在采纳开源软件的同时，需要参与软件的改进和功能扩展，开发相关的工具软件。
2符合标准，走创新之路
另一种方式是不再去走传统自动控制的老路，利用IT的最新技术开发创新的设备和软件。使用标准的接口和协议与传统的自动控制系统协同操作。
目前，国际上正在大力地推进opc ua 标准和时间敏感网（TSN）技术，并且有相互融合的趋势。opc ua 协议能够实现从云端到传感器，几乎任何工业软硬件的互联互通，而且它是语义级别的相互通信，通俗地讲，就是不仅听的见（协议），而且听得懂（语义）。按照OPC基金会副总裁Stefan Hoppe的话：“OPC UA不是一种协议，而是一种信息模型。”他的意思是，OPC UA首先且最重要的是一种信息模型。它将称为工业控制领域的普通话，替代传统自动控制领域的各种专用协议。一扫传统厂商的历史包袱和人为造成的障碍。促进了OT（运营技术）与IT（信息与通信技术）之间的融合。
更为重要的是，只要符合opc ua 协议，就可以加入自动控制领域的生态链，而不用围在西门子，ABB，omron 这些PLC 厂商后面转。给我们进入新一代自动控制领域撕开了一条缝。
当然，事情总是不会一蹴而就的。它将是一个渐进的过程。 个人认为具体的做法有两种：
-传统自动化设备作为终端接入IT 系统（以IT技术为主）
如数据分析，AI 边缘技术设备，通过传统自动控制设备的协议和标准（例如modbus） 接入云，边缘设备。
这样的系统要避免过多的参数设置和编程，适合快速部署。要为自动控制工程师提供各种好用的软件工具。例如支持opc ua 标准的SCADA系统，opc ua 的客户端系统。
客户的体验也非常重要，如SCADA ，MES系统设计的过程中，采用SVG/HTML5技术非常方便，但是如何配置物理变量的tag和scada 图形？要时刻牢记，自动控制工程师是惯坏了的孩子！一言不合，他们就回到传统自动控制的老路上去了。
- IT 技术设备作为设备接入传统的自动控制系统（以传统控制技术为主）
源自于自动控制工程师的传统习惯，作为通用的可编程设备比较难以市场推广。所以这样的设备需要设计成傻瓜机模式，不需要太多的配置，更不能编程。所以这类产品应该是单一功能的产品为主。例如符合opc ua 标准接口的图像识别设备，传感器设备。利用像opcua 这样的开放性标准，实现设备与国外工业控制巨头的系统软件互联互通。例如西门子的winCC ，目前就支持opc ua协议的设备互联。
3 至下而上的发展途径
国外大公司目前都采取自顶向下的战略，首先在标准，协议，架构，开发环境入手，高举高打地发展新一代自动控制技术。例如将opc ua 协议，TSN网络技术融入PLC产品，有一些PLC 也支持C++编程，同时积极地将开发的云平台，数据分析，人工智能，网络安全技术融入传统自动化产品之中。例如GE 公司的predix。我国大多数企业没有这样的底气和能力。应该采纳至下而上的发展策略。从具体的行业和领域出发，研发相应的设备和软件。例如从注塑机这样成熟的制造设备入手，开发符合标准的数字化生产设备。欧洲为注塑机数字化提出了euromap 77 技术标准和注塑机的opcua 信息模型，根据这个标准可以实现注塑行业的设备互联，MES系统。开发符合opc ua 标准的传感器，图像识别终端产品，数据采集产品，HMI 显示设备。
实现自动控制领域的高端突破，软件是关键。需要大量的人力物力投入。前提是要有明确的战略领引和应用的支撑。