大规模自动化系统几十年来一直是生产线控制的核心。现在，在消费者需求的驱动下，一种可替代的即插即生产的模块化自动化方式正在形成。对于许多生产线来说，尤其是在制药、精细化工和食品饮料加工业，模块自动化有可能成为在物联网和工业4.0概念中的应用基石。
ABB发布的世界首个商用模块化过程自动化解决方案，在2018年ABB电力与自动化世界活动期间吸引了众多关注的目光。作为首个将业务流程层和具有模块类型包（MTP）技术的模块层相结合的集成的解决方案，ABB模块自动化技术一经推出便受到了业内推崇。对于这一技术的研发背景和应用前景，ABB集团工业自动化控制技术业务单元负责人IIpo Ruohonen向笔者进行了解读。
AFJC：制药、精细化工和食品饮料行业有哪些新的需求变化？并如何影响生产线的控制系统？
IIpo Ruohonen：这些行业必须保持正常运行时间和可靠性，在较短的交货时间内交付更小批的定制化产品。其次，能源和原材料价格的不断上涨，监管要求的变化，都是重要挑战。例如，在制药行业中，它需要关注病人的个体需求，创建个性化药品。因此，最终的产品将不再是一次生产数千吨的商品。如今更多是面向小批次的定制化生产需求。
与之对应的，虽然我们有很多大型批量生产工厂，同时也有多用途的工厂。大型工厂倾向于高效生产单一产品，但是往往不太灵活。通过多用途的工厂，产品可以满足不同的需求，但又往往效率比较低下。
为了开发客户定制产品和小批量的产品，灵活的模块化自动化理念应运而生，为上述行业提供更快的上市时间、标准化的过程模块、可以通过快速有效的模块升级或更换来提高自动化效率，以及更高的灵活性。
模块自动化给生产带来了前所未有的敏捷性和灵活性。就像搭积木一样，模块可以被复制并增加或减少，以满足快速变化的产能需求。通过简单的改变几个模块，就可以生产出一种全新的产品。
AFJC：如何理解模块自动化技术？实现模块化方式的控制基础设施是什么？
IIpo Ruohonen: 模块自动化的关键是具有标准过程自动化智能模块的框架单元——即所谓的模块类型包（MTP）。MTP是用于描述过程自动化智能模块属性的标准非专利文件。MTP可以创建智能模块和业务流程系统之间的互操作性框架，并允许过程模块单元无缝集成到业务流程系统。通过遵循这个标准，允许所有模块可以根据生产需求轻松添加、排列和调整，插入到任何自动化系统中。
基于MTP为接口的模块化层，并通过工业互联网集成到业务流程层（例如基于ABB AbilityTM系统800xA实现），即构成了整个模块化控制基本框架结构，二者之间的通信是面向服务的体系架构。
模块就像建筑套件一样连接。这就是ABB发挥作用的地方，它覆盖了模块自动化的全部范围，而对模块的监视、控制和管理则在业务流程层完成。该层级通过拥有开放式架构的主干网与模块层连接。两个层级都通过OPC UA进行通信。
将智能模块集成到业务流程系统现在只需要几个小时而不是几天，就像传统的包装单元和配件的集成一样。它还降低了工厂生命周期成本，预计在上市时间方面可节省高达50％的时间，这意味着更低的资本投入。
