以印刷機(jī)械為例，尤其是膠印機(jī)行業(yè)，進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，正在發(fā)生革命性的變革，這個(gè)變革主要是數(shù)字化和信息化主導(dǎo)的。數(shù)字化印刷技術(shù)的先驅(qū)，HP Indigo公司的創(chuàng)始人

  Beny Landa曾經(jīng)這樣描述這場(chǎng)革命:所有可以數(shù)字化的都將會(huì)數(shù)字化。印刷也不例外( Everything that can become digialwill become digital. and printing is no excepion )。這場(chǎng)數(shù)字化技術(shù)的革命帶來(lái)的是印刷產(chǎn)品的定制化和個(gè)性化。案例1:每則廣告在日?qǐng)?bào)中會(huì)因地區(qū)不同而內(nèi)容不同，比如針對(duì)當(dāng)?shù)氐某卸ㄖ?。案?:每輛汽車都有專門(mén)的使用手冊(cè)(燃油的種類、配置選項(xiàng)等都有區(qū)別)。案例3:每一本相冊(cè)都是獨(dú)特的。所有這些案例都體現(xiàn)了印刷行業(yè)的新特征，那就是系列化生產(chǎn)中的單件批量(Bach Site One)。

  印刷行業(yè)的變革不是孤立的，其他的行業(yè)也正在進(jìn)行著同樣的演化過(guò)程。塑料機(jī)械、包裝機(jī)械、紡織機(jī)械以及CNC/機(jī)器人等行業(yè)都面臨著一個(gè)同樣的問(wèn)題，即每一批訂單，甚至每一臺(tái)設(shè)備的訂單，都要考慮客戶不同的個(gè)性化需求。大批量、同質(zhì)化的產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)人完全競(jìng)爭(zhēng)的階段，會(huì)逐漸失去競(jìng)爭(zhēng)力。設(shè)備制造商面臨著一個(gè)艱難的戰(zhàn)略選擇。大規(guī)模、同質(zhì)化的制造模式只能靠?jī)r(jià)格取勝，屬于利潤(rùn)空間狹窄的商業(yè)模式。個(gè)性化方案、系列化生產(chǎn)的模式所面臨的壓力是研發(fā)的投人、成本的控制以及靈活的反應(yīng)能力，這會(huì)成為企業(yè)發(fā)展的瓶頸。個(gè)性化方案大批量生產(chǎn)面臨的挑戰(zhàn)因素如圖1.6所示，它描述了這個(gè)戰(zhàn)略選擇將面對(duì)的挑戰(zhàn)。

  迎接這個(gè)挑戰(zhàn)就要發(fā)揮自動(dòng)化軟件的效能，而最根本的設(shè)計(jì)理念就是” 模塊化設(shè)計(jì)”。在構(gòu)建機(jī)械設(shè)計(jì)方案時(shí)，有三個(gè)要索最為重要:

  1) 模塊化的系統(tǒng)構(gòu)架。無(wú)論是機(jī)械部分、電氣部分，還是自動(dòng)化軟件部分，有了模塊化的構(gòu)架，才能像搭積木那樣組合成多種多樣的設(shè)計(jì)方案。

  2)軟件工程。軟件工程包括軟件架構(gòu)、軟件設(shè)計(jì)、項(xiàng)目管理以及產(chǎn)品生命周期管理等內(nèi)程。這是面向未來(lái)工程化的思想。只有在規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的軟件才具備長(zhǎng)久的生命力。

  3)知識(shí)的重復(fù)利用。機(jī)械制造的關(guān)鍵技術(shù)和工藝將越來(lái)越多地沉淀到軟件設(shè)計(jì)中，軟件將成為機(jī)械制造知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心。將成熟的功能或技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，避免重復(fù)的、無(wú)謂的開(kāi)發(fā)，需要將崗試的、驗(yàn)證過(guò)的、成熟的知識(shí)封裝人功能庫(kù)，以便重復(fù)、高效地利用。另外，從自動(dòng)化技術(shù)的角度來(lái)看，建立一個(gè)自動(dòng)化功能庫(kù)，針對(duì)特定的機(jī)械制造業(yè)研發(fā)相應(yīng)的行業(yè)模板，創(chuàng)造一個(gè)定制化應(yīng)用的研發(fā)環(huán)境，是解決個(gè)性化需求、設(shè)計(jì)自動(dòng)化構(gòu)架方案的理想平臺(tái)。個(gè)性化自動(dòng)化方案構(gòu)架如圖1.7所示。

  具體到某一個(gè)機(jī)械制造廠商，這意味著“多型號(hào)機(jī)器，-套軟件”的系統(tǒng)構(gòu)架。這樣的一套軟件架構(gòu)，不僅創(chuàng)造了統(tǒng)的操作習(xí)慣， 而且大大編短了新機(jī)型的研發(fā)周期，降低了研發(fā)和售后服務(wù)成本，更重要的是，它有力地保證了方案的可靠性和質(zhì)量。

  紡織機(jī)械的統(tǒng)-軟件構(gòu)建華臺(tái)如圖1.8所示，圖中代表著數(shù)據(jù)模塊，這是某絎織機(jī)械制造商的軟件架構(gòu)案例。