一．自動化軟件的發(fā)展歷史及定義 

自20世紀(jì)80年代初期誕生至今,，自動化軟件（組態(tài)軟件）已有20年的發(fā)展歷史。應(yīng)該說組態(tài)軟件作為一種應(yīng)用軟件,，是隨著PC機的興起而不斷發(fā)展的,。80年代的組態(tài)軟件，像Onspec,、Paragon 500,、早期的FIX等都運行在DOS環(huán)境下，圖形界面的功能不是很強,，軟件中包含著大量的控制算法,，這是因為DOS具有很好的實時性。90年代,，隨著微軟的Windows 3.0風(fēng)靡全球,，以Wonderware公司的Intouch為代表的人機界面軟件開創(chuàng)了Windows下運行工控軟件的先河，由于Windows 3.0不具備實時性,，所以當(dāng)時,，80年代已成名的自動化軟件公司在對于操作系統(tǒng)的支持上,，或按兵不動，或?qū)⒔M態(tài)軟件從DOS向OS/2移植,，人們這樣做的原因,，是大家都認為工控軟件必須具有很強的實時性和控制能力，必須運行在一個具備實時性的操作系統(tǒng)下,，像DOS,、OS/2、Win NT（1993年才推出）等,。歷史證明,，在當(dāng)時的硬件條件下，上位機做人機界面切中了用戶的需求,，Wonderware因而在不長的時間內(nèi)成為全球最大的獨立自動化軟件廠商,，而在80年代靠DOS版組態(tài)軟件起家，后來向OS/2移植的公司后來基本上都沒落了,。 

那么,，本文中提到的自動化軟件指什么？到底什么是自動化軟件,？它應(yīng)該具備哪些功能和特征呢,？ 

首先，自動化軟件主要包括人機界面軟件（HMI）,，像Intouch,、iFix、組態(tài)王等,；基于PC的控制軟件,，統(tǒng)稱軟PLC或軟邏輯，像亞控的KingAct以及即將推出的組態(tài)王嵌入版,、西門子的WinAC等,；還包括生產(chǎn)執(zhí)行管理軟件，許多專家也將這一類軟件歸為MES（Manufacturing Execution System）,，像Intellution公司的iBatch,、Wonderware公司的InTrack等，另外,，與通用辦公自動化軟件相比,，自動化軟件還應(yīng)包括相應(yīng)的服務(wù)。 

其次,，自動化軟件主要具備如下功能及特征：工業(yè)過程動態(tài)可視化,；數(shù)據(jù)采集和管理；過程監(jiān)控報警；報表功能,；為其他企業(yè)級程序提供數(shù)據(jù),；簡單的回路調(diào)節(jié)；批次處理,；SPC過程質(zhì)量控制,；符合IEC1131-3標(biāo)準(zhǔn)。 

二．自動化軟件全球及國內(nèi)市場發(fā)展?fàn)顩r 

在全球范圍內(nèi),，自動化軟件市場已比較成熟,，年增長速度大概在9%左右，圖1是ARC對全球自動化軟件市場增長幅度的預(yù)測,。 

目前,，全球知名的自動化軟件廠商不足20家，但頭6家占據(jù)了整個市場75%的份額,，圖2是ARC對全球自動化軟件廠商所占市場份額的評估,。 

亞洲由于中國和印度是發(fā)展中的大國，自動化軟件的應(yīng)用潛力比較大,，所以整個亞洲年增長速度大概在15%左右,，當(dāng)然其基數(shù)也比較低。圖3是ARC對于亞洲自動化軟件市場增長率的預(yù)測,。 

國內(nèi)市場可細分為高端和中低端,。高端市場基本上由國外品牌的軟件占有，像一些國家級的大項目,、大型企業(yè)的主生產(chǎn)線控制等,，高端市場的特點是裝機量小，但單機銷售額大,，目前國外品牌的軟件年裝機量沒有一家能超過1000套,。中低端市場基本由國產(chǎn)軟件占有，亞控的組態(tài)王獨占鰲頭,，占據(jù)了60%以上的份額,，年裝機量5000套左右，但單機銷售額只有國外品牌的1/10~1/2,。 

國內(nèi)有近10家自動化軟件公司,，與國外軟件相比，國內(nèi)自動化軟件最大的差距并不是在技術(shù)和品牌上,，而是在企業(yè)的經(jīng)營策略上,，比如國內(nèi)不少自動化軟件廠商不懂差異化經(jīng)營,，主要競爭手段就是低價和免費服務(wù),；許多廠商還抱著“只要有市場占有率，利潤自然來”的產(chǎn)品時代的觀念，不惜代價擴大市場占有率,，這使得國內(nèi)雖然廠家眾多,，但大多處于虧損或維持狀態(tài)，不能健康發(fā)展,，也不能夠保證給用戶帶來長期的利益,。 

三．自動化軟件的發(fā)展趨勢 

在自動化軟件賴以普及發(fā)展的諸多因素中，有技術(shù)層面的,，也有商業(yè)層面的,，但制造業(yè)的需求是決定性的。制造業(yè)的發(fā)展,，帶來了對自動化軟件需求的提升,；也決定了自動化軟件將由過去單純的組態(tài)監(jiān)控功能，向著更高和更廣的層面發(fā)展,。 

需求決定產(chǎn)品,，只有滿足需求的產(chǎn)品才有生存的空間，這是不變的規(guī)律,。自動化軟件也是如此,。 

未來，自動化軟件的發(fā)展將主要表現(xiàn)為如下一些特征： 

（1）開放性技術(shù) 

自動化軟件正逐漸成為協(xié)作生產(chǎn)制造過程中不同階段的核心系統(tǒng),，無論是用戶還是硬件供應(yīng)商都將自動化軟件作為全廠范圍內(nèi)信息收集和集成的工具,，這就要求自動化軟件大量采用“標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)”，如OPC,、DDE,、ActiveX控件、COM/DCOM等,，這樣使得自動化軟件演變成軟件平臺,，在軟件功能不能滿足用戶特殊需要時，用戶可以根據(jù)自己的需要進行二次開發(fā),。比如組態(tài)王6.0中提供了4個開發(fā)工具包,，就是使用戶可以進行二次開發(fā)。自動化軟件采用標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)還便于將局部的功能進行互連,。在全廠范圍內(nèi),，不同廠家的自動化軟件也可以實現(xiàn)互連。 

（2）構(gòu)造全廠信息平臺 

ERP是國內(nèi)炙手可熱的話題,，但目前的ERP主要應(yīng)用在商業(yè)企業(yè)的財務(wù),、銷售、物流等方面,。在國內(nèi)外的企業(yè)生產(chǎn)中,，還沒有多少企業(yè)能夠?qū)⑸a(chǎn)信息和ERP系統(tǒng)整合到一起，使生產(chǎn)效率和市場效益最大化，也就是說在工業(yè)現(xiàn)場和ERP之間存在著鴻溝,，如何使實時歷史數(shù)據(jù)能夠進入企業(yè)信息管理系統(tǒng),，是現(xiàn)代信息工廠迫在眉睫的需求。隨著大型數(shù)據(jù)庫技術(shù)的日益成熟,，全球主要的自動化廠商已發(fā)展了相關(guān)平臺,，使自動化軟件向著生產(chǎn)制造和管理的信息系統(tǒng)的方向發(fā)展。自動化軟件已經(jīng)成為構(gòu)造全廠信息平臺的承上啟下的重要組成部分,。在未來企業(yè)的信息化進程中,，自動化軟件將成為中間件，因為自動化軟件廠商在既了解企業(yè)工藝,、控制,、生產(chǎn)制造需求，又能完成現(xiàn)場歷史數(shù)據(jù)的記錄,、存儲及為ERP提供生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)方面有著得天獨厚的優(yōu)勢,。將于2003年推出的組態(tài)王7.0分標(biāo)準(zhǔn)版和企業(yè)版，企業(yè)版是一個以大型工業(yè)實時數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ),，具有豐富MES功能的軟件包,。 

（3）瘦客戶技術(shù) 

2001年是許多網(wǎng)站的“冬天”,網(wǎng)站的倒閉并不意味著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)本身存在問題，恰恰相反,，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)尤其是瘦客戶技術(shù)卻給自動化軟件帶來了“春天”,，因為自動化軟件正在并且已經(jīng)從單機向客戶服務(wù)器方向發(fā)展，使得通過Internet/Intranet觀察和控制生產(chǎn)過程的需求成為可能并且急劇增長,。瘦客戶技術(shù)使得用戶可以在企業(yè)的任何地方只要通過一個簡單的瀏覽器,，敲入用戶名和密碼就可以方便的獲取信息，而且,，在企業(yè)IT人才和資源比較缺乏的情況下,，使用瘦客戶技術(shù)可以使系統(tǒng)安裝和維護費用大幅度降低，因為只需要對服務(wù)器端進行維護升級,。2001年,，在貴州鋁廠的熱電廠，北京長峰公司利用組態(tài)王的Internet版將上千個數(shù)據(jù)點匯總到一起,，并且通過Intranet向外發(fā)布,，允許100個用戶同時瀏覽查看，取得了良好的效果,。 

（4）無線的人機界面解決方案 

數(shù)字終端已具備越來越強的功能和智能化,，像現(xiàn)在可以看到的預(yù)裝了Win CE的PDA，具備非常好的圖形能力,。藍牙技術(shù)發(fā)展迅速,，據(jù)專家預(yù)測,，其未來的傳輸距離可達100m，另外,，以XML為基礎(chǔ)的WML語言標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)建立。這些技術(shù)的發(fā)展為無線的人機界面解決方案提供了先決條件,。和其他技術(shù)相比,，無線的人機界面能夠以更低的費用，更快的連接,、更容易地獲取重要的生產(chǎn)信息,，像緊急報警、重要事件,、生產(chǎn)過程中的重要參數(shù)等等,。典型的無線WEB產(chǎn)品由手持式PC和預(yù)裝的HMI客戶端軟件組成。目前在手持式PC上,，WIN CE的市場占有率上升很快,，相比之下，原來的Palm操作系統(tǒng)市場逐漸萎縮,。 

（5）軟硬件整體解決方案 

家樂福是大家都很熟悉的一家法國公司,，1963年，其第一家超級市場在巴黎郊區(qū)開張,，30年內(nèi),，家樂富已發(fā)展成為一個年銷售額290億美元、市值約200億美元的國際連鎖超市集團,。在家樂福產(chǎn)生之前,，法國擁有高度分散的小商店系統(tǒng)。每個城鎮(zhèn)的街區(qū)有自己的肉店,、糕餅店和各種各樣的專賣店,。他們對客戶來說是一個十分低效的商業(yè)機制?？蛻粜枰〝?shù)小時跑很多店采購,。家樂福之所以能迅速發(fā)展并成功，關(guān)鍵是他為客戶提供了優(yōu)異的效率,，這就是現(xiàn)在一種比較成功的商業(yè)模式“one-stop-shopping”,，既所謂的“一站式購買”，在工控行業(yè)則是軟硬件整體解決方案,。西門子,、GE、RockWell是傳統(tǒng)的PLC提供商,，但短短幾年時間,，他們都在HMI市場獲得巨大成功,，像西門子的WinCC更是超越眾多老牌的產(chǎn)品成為世界第二。Wonderware在1998年被英國Invensys并購,，Intellution在1995年被愛默生電氣并購,，這都是軟硬件整體解決方案的最好例證。所以,，自動化軟件廠商與硬件廠商合作,，為用戶提供軟硬件整體解決方案將是未來自動化軟件發(fā)展的一大特征。 

（6）大規(guī)模定制 

全球自動化軟件廠商大多基于微軟的Windows平臺,，技術(shù)也類似,，產(chǎn)品功能上難以形成巨大的差距，不可能產(chǎn)生壟斷性的核心技術(shù),，即決定性的技術(shù)優(yōu)勢已經(jīng)難以建立,。所以，個性化方案和服務(wù)在競爭中日益重要,。隨著現(xiàn)代工業(yè)“小批量,、多品種”特征的形成，今后的自動化軟件將朝著針對特殊行業(yè)和生產(chǎn)過程的大規(guī)模定制方向發(fā)展,。即用特殊定制的產(chǎn)品來代替標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品,。如亞控針對電力的輸配電行業(yè)的特殊需求開發(fā)了“組態(tài)王電力版”。 

（7）以客戶為導(dǎo)向的軟件設(shè)計 

如何站在客戶的角度來設(shè)計軟件是所有自動化軟件廠商都應(yīng)面對的挑戰(zhàn),，自動化軟件涉及從控制,、人機界面到生產(chǎn)管理的多個層次，相應(yīng)存在著多個模塊,，比如亞控目前有組態(tài)王和軟邏輯兩大產(chǎn)品模塊,，保持不同模塊的一致性，能有效地減少用戶學(xué)習(xí)的時間,。相同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也便于產(chǎn)品在企業(yè)內(nèi)集成,。這種一致性不僅表現(xiàn)在外觀和感受上，還表現(xiàn)在兼容性,、平臺,、編程工具、數(shù)據(jù)訪問,、控制引擎,、E-Business等諸多方面。例如西門子的WinCC和編程軟件STEP7使用了相同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),，這使得用戶只需將系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)點定義一次,。 

（8）成為全球供應(yīng)商 

WTO將給國內(nèi)的自動化廠商帶來深刻的影響，因為國門對外打開了,，從另外一個角度講,，國外的市場對國內(nèi)的自動化廠商也打開了,。因為目前中國的市場份額只占全球的3%，所以成為全球自動化軟件供應(yīng)商對于國內(nèi)自動化軟件公司的發(fā)展至關(guān)重要,。另外,，國內(nèi)越來越多的系統(tǒng)集成商和設(shè)備制造商在未來可能成為世界級的公司，他們的產(chǎn)品向全球銷售時,，他們更需要世界級的軟件廠商向他們提供產(chǎn)品和服務(wù),，國內(nèi)不少組態(tài)王的用戶已向亞控購買了英文版即證明了這種趨勢的發(fā)展，亞控將發(fā)展遠景鎖定為未來5年成為世界級的自動化軟件服務(wù)商就是基于這一原因,。總結(jié) 

在自動化領(lǐng)域,，由于軟件技術(shù)與IT的聯(lián)系最為緊密,，所以，其發(fā)展是最快捷,，也最令人眼花繚亂的,。自動化軟件面世20年，與最初相比,，其內(nèi)涵和外延都已大大擴展,，更何況未來的10年、20年呢,？對其發(fā)展趨勢的展望也是一個仁者見仁,、智者見智的話題，究竟是“正”還是“誤”,，若干年以后才能證明,。筆者自90年代初開始接觸自動化軟件技術(shù)，并在這一領(lǐng)域內(nèi)耕耘了近10年,，在此主要從技術(shù)與商務(wù)的角度談了自己的看法,，權(quán)當(dāng)拋磚引玉。也希望業(yè)內(nèi)的人士都來關(guān)心自動化軟件,，為該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展作出貢獻,。