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云计算与自动化

Argonne National Laboratory

云计算是分布式处理、并行处理和网格计算的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。它的核心是海量数据的存储和计算，特别强调虚拟化技术的应用。简言之，云计算就是一种依托internet的超级计算模型，将巨大的资源联系在一起为用户提供各种IT服务。

例如，云计算模式将来带来自动化软件行业的巨大变革。主要有：

① 自动化系统的架构将更加灵活，分布式架构将扩展到更大范围。

现代的大型工业自动化和信息化项目中，系统变得日益庞大和复杂，现有的网络和系统体系架构已经无法从容应对这些挑战。云计算这一革命性理念的提出，彻底打破了自动化系统中原来的僵化的体系结构。在云计算的系统中，自动化和信息化系统并不是简单运行在某一台固定的计算机上，而是运行于包括Internet在内的整个网络之上，基于整个网络来分配系统的资源及实现各种功能。

② 海量信息的分析与处理将成为自动化软件的常规功能。

在现代大型自动化项目中，自动化信息化数据量越来越大，用“海量”形容也并不为过。所以目前自动化软件中所用的数据库类型，数据存储模式和数据的读取、查询模式，各项技术目前都在围绕大量数据的准确、及时处理来进行。海量信息的处理，已经成为制约自动化软件发展的瓶颈之一。

而在云计算时代，用户可以在不同的层面发挥不同硬件平台和网络的计算能力，可以很容易地利用“云”中的服务（SaaS），平台（PaaS）和计算硬件及网络资源（IaaS），充分整合公共网络的计算能力，使得对海量自动化和信息化信息的分析和处理变成现实，满足大规模应用系统的需要，同时也能够实现复杂的自动化信息化系统的控制。

③ 彻底改变工程开发模式。

在云计算时代，工程项目的开发将不再拘泥于单台计算机，SaaS模式使用户可以通过Internet，直接利用自动化软件供应商服务器上的软件进行开发，开发过程在云计算网络中进行，开发完成后，生成可直接运行的工程项目即可。

④ 转变软件供应商的服务模式，降低维护成本。

云计算的模式也将降低软件供应商的服务成本。以往软件供应商需要对运行在各种软硬件环境中的自动化软件进行技术支持与维护，而云计算时代，他们只需要维护本服务器上的一套软件即可。

⑤ 降低自动化系统对硬件的要求，提升软件的行业地位。

无论是基于企业内部网络的私有云，或与外网有一定连接的混合云，都以动态分配系统计算能力为目的，可以使系统的运算进行地更加平缓稳定，从而在不降低运行效率的前提下，极大地降低企业对硬件系统的要求。众所周知，在目前的自动化系统中，软件处于“灵魂”的地位，但价值却相对低廉，只占5%-10%。在云计算时代，系统对硬件的要求降低，而对软件的要求则越来越高，所以软件在自动化行业中的价值比重和重要性，都将有很大提高。

⑥ 新技术与新的产品理念将成为竞争的核心。

毫无疑问，云计算模式将来带来自动化软件行业的巨大变革。如何把握IT发展的潮流趋势？如何开发基于云计算的新一代自动化软件？如何将旧的自动化软件版本兼容于云计算平台？如何将传统的自动化工程系统升级为云计算系统？将成为业内企业考虑的首要问题。相信随着云计算技术的日趋成熟及自动化界的努力，我国利用“云计算”的自动化系统的发展将日新月异。这也是中国自动化界应当注意的问题。

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低碳经济自动化

低碳经济自动化是一个广泛而重要的课题。我们以流程工业为例来说明之。流程工业是指在我国国民经济中占有重要经济地位的石化、炼油、化工、冶金、制药、建材、轻工、造纸、采矿、环保、电力等在国民经济中占主导地位的行业，我国流程工业企业年产值占全国工业企业年总产值的66%。

流程工业的发展状况直接影响国家的经济基础。流程工业是一个非常巨大的产业，在产业中占据重要的地位，是国民经济发展中极为重要的基础支柱产业，是制造业的重要组成部分。其特点是以处理连续或间歇物料流、能量流为主，产品多以大批量的形式生产。

流程工业的生产和加工方法主要有化学反应、分离、混合等等。在知识经济时代的21世纪，作为传统工业的流程工业将仍然是经济发展的重要支柱产业。流程工业既是能源、各种原材料的产生者，也是能源的主要消耗者，节能降耗与减排至关重要。这些行业普遍存在能耗大、污染污染严重、产品质量差、生产过程工艺落后、自动化水平低、管理水平低、信息集成度低、综合竞争力弱等缺点。工业是我国经济的*大主体，也是耗费能源、资源，产生环境污染的*主要行业。流程工业首当其冲成为了主要目标，尤其在石油加工、化工、钢铁、电力、有色、建材等六大行业，其能源消耗占全国工业能耗的近70％。

专家认为：首先，瞄准新兴问题、瞄准趋势性行业，历来就是各行各业成功创新的重要秘诀！所谓新兴问题就是未来人类社会发展需要重点关注的重大问题；所谓“趋势性”行业，就是未来有巨大远景的项目。

那么，什么是未来人类社会发展需要重点关注的重大问题和未来具有巨大发展远景的项目呢？毫无疑问，其中之一无疑就是服务于“低碳经济”与“低碳技术”的项目！“低碳经济”已经成为科研单位和企业发展的重要战略选择！换而言之，大力促进“低碳经济”的发展，必然能够抢占科研项目和市场开发的创新先机！现在，世界经济正在加速向“低碳经济”转型，“低碳经济”催生了许多新的经济增长点，“低碳经济”将是未来国家和企业竞争力之所在。聪明的企业善于抓住机遇，转变生产方式，走在前面，将被动变为主动。利用社会发展理念的变革作为企业加速发展的动力。努力抢占“低碳经济”的制高点。

对于企业应当在考虑企业发展的战略时，考虑企业如何制定“低碳战略”，并力求与国家的可持续发展趋势同步增长。国际知名的管理大师彼得？杜拉克有一句名言：“无人能够左右变化，惟有走在变化之前”！中国的流程工业亦应如此，努力走在变化之前！低碳减排是国家的行动，低碳减排是历史的使命，低碳减排是流程工业企业应尽的义务。“低碳”同样是流程企业的重大使命。

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安全生产自动化

安全生产自动化是近年来，频繁出现的“词汇”！这是由于由于各种安全生产事故不断发生，应用自动化技术促使安全生产的需求日益增长。如何高效地利用自动化与信息化等高新技术，提高安全生产的水平成为当务之急。因而国家提出了“科技兴安”战略！安全的发展也同样离不开自动化。制造业的安全可以分为机械安全和过程安全。

机械安全主要保障的是人身，已经受到了高度重视，安全开关、安全按钮、安全门、安全地毯相继成为工厂内的宠儿，伴之而来的还有安全传感器、安全PLC、安全总线、安全以太网等产品。过程安全则是保障生产过程的安全性。如今，许多自动化供应商已经在考虑安全解决方案的提供，真正的安全解决方案不仅仅是提供一种或几种安全产品，而更多的是提高用户设备的安全性。如何将安全功能嵌入到用户机械设备中去，在不影响生产过程的情况下提高安全保障，还亟待有更好的发展。

自动化是指机器或装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动进行操作或控制的过程。采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动﹑部分脑力劳动以及恶劣﹑危险的工作环境中解放出来﹐而且能扩展人的器官功能﹐极大地提高劳动生产率﹐增强人类认识世界和改造世界的能力。因此﹐机器设备、系统或过程（生产、管理过程），在没有人或较少人的直接参与下，按照人的要求，经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制，实现预期的目标。安全自动化则是利用自动化技术贯彻落实“科技兴安”战略，实现安全生产的统称。安全自动化具体到结合各行各业则有各自不同的内容，如：煤矿安全生产自动化、石化安全生产自动化、化工安全生产自动化、冶金安全生产自动化、交通安全生产自动化、智能建筑安全生产自动化、其他行业的安全生产自动化等等。

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节约降耗自动化

近年来，“节能降耗”成为我国自动化技术发展中备受关注的词汇之一，其意义十分重大。“节能减排、科学发展”已成为我国经济发展的战略指导思想。

据测算，我国每创造1美元GDP所消耗的能源是美国的4.3倍，是日本的11.5倍，我国的能源利用率仅为美国的26.9%、日本的11.5%。由此可见，在我国企业的产品成本中，能源消耗的成本比较大，同时也说明，我国企业节能的空间十分巨大，完全可以通过节能降耗来增加产品的竞争力。

装备制造业作为技术的载体和转化的媒体，是“手段性”的基础产业，其产品是各行各业的生产装备，是基础中的基础，其特点是：范围广，门类多，技术含量高，与其他产业的关联度大。经过多年发展，我国装备制造业已经形成门类齐全、规模较大、具有一定技术水平的产业体系，是国民经济的重要支柱性产业。节约能源、提高能源利用率，既是保障企业正常生产经营，实现企业健康可持续发展的长久之计，也是企业适应市场需要，降低成本、增加效益、改善环境，提高企业竞争力的必然选择。企业要获得长足发展，实施节能降耗势在必行。

随着时代发展，节能减排的任务将更加艰巨，控制指标日益苛刻，这些指标的提出将对工业运行提出更高的要求。积极地采用先进的节能降耗技术，实现科学的管理理念、模式、流程是企业节能降耗的重要途径，以技术创新为基础的新技术、新工艺、新材料和新方法的推广应用，可以逐步淘汰低效设备和高耗能产品群在企业生产中的应用，对于实现节能降耗有着重要的推动作用。以高新技术创新来推动节能降耗是装备制造业必需要迈出的步伐。这是因为，现代高新技术深刻、广泛地影响装备制造业的发展。现代高新技术的发展，对装备制造业的发展提出了更高、更新、更好的要求。在装备制造业的“节能降耗”中同样贯穿着高科技的支持。

例如，电机节能、过程优化、变废为宝、余热利用、企业改造、新能源利用等无不和采用自动化技术密切相关。

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