凭借着成本优势和便捷特性，气动自动化仍然是当今自动化工厂中不可或缺的角色。然而，由于气动技术门槛不断降低，基础气动元件市场竞争日益激烈，单纯立足于气动技术本身的品牌和企业只能在红海市场中依靠价格优势生存。另一方面，智能制造、工业4.0等课题依旧引领着气动技术发展的方向，一些拥有技术和资金优势的品牌在不断加强气动技术与其他领域技术（如：传感器、通信、自动控制、新型材料和人工智能）的融合，在市场竞争中体现出与众不同的差异化优势。

气动技术发展至今历史已经非常悠久，目前大部分气动元件的设计依旧采用传统机械结构为主体，电子器件与软件集成较少，无法彻底融入数字孪生CPS赛博信息物理系统的世界。而且经典气动元件硬件种类繁多，例如仅仅是气动控制阀，就发展出海量的机械、手动、电磁和压电等技术的方向与比例控制阀产品。在未来工业4.0柔性生产的场景里，如果通过频繁更换大量硬件强行去适应客户定制化需求，加上控制系统运营调试维护中对现场硬件设置的频繁改动，将会耗费越来越巨大时间与人力成本，成为影响制造业现场层数字化真正顺利落地的主要瓶颈之一。

图1 费斯托大中华区产品与技术支持总监王睿

在当前各种经典自动化运营技术OT中，气动技术（也就是气压传动与控制）具有高能效、低成本、绿色安全、易维护等优点，与电气控制、网络化、信息化等技术相结合，随着物联网和智能工厂的不断推进，正在并将来会在自动化工厂中得到越来越广泛与深入的应用。

数字化是工业4.0智能制造的必经之路与基石，需要机械工业组件与云端数据互动。这就意味着制造业自动化运营技术OT（如气动技术）与各种组件，必须经历全面彻底的数字化转型升级，并通过工业4.0主干网络通信技术CT，才能与信息技术IT进行深入的数字化融合，为真正实现工业4.0数字孪生智能制造控制系统做好充分准备。由此可见，经典气动技术同样面临着物联网与数字化转型升级的挑战，必将迎来一场变革，才能真正顺应数字化转型升级的发展趋势。

Festo早在1989年就首创了气动阀岛技术方案，成功实现了气动控制系统的模块化、智能化、多功能化、集成化和网络化。并且顺应工业4.0数字化转型升级发展趋势，Festo于2017年又首创了数字化气动技术智能终端方案，命名为VTEM数字控制终端，满足了电子、汽车、机床、食品包装、过程处理和生命科学等不同行业的智能制造需求。因为相比传统经典气动控制方案，VTEM方案能够实现：1.更柔性的气动运动控制：VTEM 使气缸运行中的方向、气流、气压、位置和功能状态，通过控制系统软件与APP 参数灵活改变，无需换硬件，满足工业4.0智能制造大规模小批量快速个性化定制的自动化控制需求。2.更低的TCO 企业总所有成本：VTEM 相比传统气动技术，最大程度降低了硬件复杂度、安装成本与能源消耗，通过简化整个价值链，帮助用户真正提高企业自动化项目的利润率与能源效率，并保护知识产权。3.更智能的气动数字化方案：VTEM 通过集成的智能传感器实现自诊断、自学习、自适应，通过工业互联网为云端提供精准的气动元件状态信息，帮助用户真正实现智能化及数字化转型升级。从而真正实现了面向工业4.0智能制造数字化的气动控制方案，助力用户实现一步到位的数字化转型升级，创造智能制造的巨大价值。

Festo气动技术的突出优势在于将传统气动技术与新兴数字化技术的完美融合。气动技术面临的最大挑战仍然来自于压缩空气本身的特性——由于气体存在可压缩性，这使得传统气动系统中执行器的动作控制（位置、速度、力，等）总是无法媲美电驱动解决方案。但电驱动的硬件成本以及维护难度让一些用户望而却步。

Festo独有的数字化气动产品“数字控制终端”VTEM使这方面的问题迎刃而解。比如在机床行业开关门应用中，传统气动系统在控制机床开关门时，速度太慢会影响工作节拍，而速度太快会使设备产生振动。同时，节流阀和液压缓冲器都需要定期进行维护调节，否则也会影响整个系统的表现。VTEM在控制机床开关门时，可以将气缸的整个运动过程数字化：在气缸运动初始以及大部分行程中，系统将提供充分的气流，使气缸高速运动，以增快节拍。而当气缸快要运行到终端位置，系统又将按优化曲线降低排气流量，使气缸能够柔和地停止。这期间一系列的控制，都是通过切换不同的APP来实现的。采用VTEM的解决方案比传统气动系统的工作节拍提高了30%，而振动却减小了至少20%。

图2 Festo数字化气动产品“数字控制终端”VTEM

我们需要对气动元件产品结构进行彻底的创新设计，真正实现数字化气动技术，其理念主要体现为：1.数字化气动技术的模型，彻底融合了机械元件、电子元件和软件编程，旨在成为智能联网且功能灵活变化的机械/电子/软件一体化平台，这也符合工业4.0数字孪生CPS赛博信息物理系统的理念。基于这个模型，数字化气动技术控制元件具备了模块化、智能化、集成化、网络化、信息化、多功能快速切换等工业4.0智能制造数字化特性。2.数字化气动技术的定位，旨在彻底简化硬件，摆脱现实世界物理实体的束缚，通过虚拟世界软件的调用与参数控制气动，通过集成智能传感器实现自诊断、自学习、自适应，使气动自动化元件更易于使用、用途更广泛、灵活性更强，满足工业4.0数字化智能制造对于气动控制的新需求。不过这并不意味着目前的数字化气动技术可以完全淘汰经典气动技术或者完全替代电驱动技术，因为数字化气动技术虽然同时具备了标准气动与电动的某些优势，并且更加节省空间与更加节能，但是数字化气动技术目前还没有具备标准气动与电动的全部优势。目前我们使用数字化气动技术可以填补以往介于传统气动与电动之间空白地带的某些自动化需求，使得既智能又节能，还能接入大数据的气动控制系统成为可能。3.数字化气动技术的价值，必须做到颠覆性创新地提高用户生产力、提高投资回报率、降低自动化项目运营成本。这些收益者，不局限于某些特定环节的用户，而是应该包括整条制造业全价值链上的各个环节、部门和团队的用户。具体表现为通过整个价值链的简化而收益，包括：概念、设计、采购、装配、调试、运行和升级等环节内的各个职位上的从业人员，他们都需从数字化气动技术中获益。

Festo正在继续加大研发投入，持续优化和创新产品和解决方案，旨在真正实现工业4.0数字孪生世界解放人类生产力，已经并将为客户持续提供更多创新的气动与电动融合、智能数字化、物联网与可预测维修的产品与服务。Festo目前与未来计划发布的产品与解决方案，已经全面涵盖了气动、电动、物联网、数字化技术，大部分采用模块化设计理念，产品外观小巧节约安装空间，可灵活接入工业物联网，用户界面友好使用便捷，满足各行业自动化工艺的专业需求，尤其是满足电子与轻型装配要求产品小型化与轻量化的趋势，助力客户“以小博大”创造巨大价值，正在越来越完美的满足广大制造业客户对于深度融合模块化、智能化、多功能化、集成化、网络化的需求。

Festo作为一家拥有近百年历史的德国家族企业，已经成为全球领先的气动技术厂商、运动控制专家、工业培训市场领袖，同时衍生出世界领先的仿生科技，为工业自动化带来无限灵感。未来，Festo将VTEM的流量范围以及APP功能进行进一步拓展，以满足更多行业客户更多应用场景的需求。不仅是气动自动化，Festo还在不断为全自动化领域提供具有特色的客户服务，包括且不局限于：定制化产品方案服务、工程项目解决方案服务，先进工业咨询服务（譬如FEC客户体验中心服务、工业4.0数字化咨询、产品技术与应用支持、专业气动节能服务，等等）。

Festo致力于满足不同行业客户的智能制造需求，不断为客户提供优化、创新和定制化的气动、电动产品与技术解决方案，以及培训、咨询、节能和应用合作等服务，力求成为最具创新力、最具价值和最可靠的自动化技术合作伙伴。而现在，Festo已经为智能制造彻底的气动数字化转型升级做好了充分准备！