工業(yè)4.0,，就像前三個工業(yè)革命,，需求和驅(qū)動力變化一樣。它要求在業(yè)務(wù)戰(zhàn)略,，領(lǐng)導(dǎo)者承諾,，流程技術(shù),，IT，價值鏈范圍內(nèi)的集成,，人員參與以及重要的溝通方面進行更改,。
是的，新的工業(yè)革命要全面得多,，要求在經(jīng)營方式的各個方面進行改變,。它強調(diào)發(fā)展生成，利用和操縱大量數(shù)據(jù)的能力,，從而通過更好的運營知識為短期和長期的戰(zhàn)略決策提供依據(jù),，從而在業(yè)務(wù)中創(chuàng)造價值。
第四次工業(yè)革命重要的方面也許是它將信息基礎(chǔ)架構(gòu)擴展到了“邊緣”,。它依靠智能設(shè)備和應(yīng)用程序相互通信并實時做出自主決策以創(chuàng)造價值的能力,。通信的準確性和速度至關(guān)重要，必須不斷,，自動,，安全和精確地進行。
因此,，要求愿意在新的工業(yè)革命中進行投資的制造組織必須將其車間與其余業(yè)務(wù)集成在一起,，以從邊緣獲得新的效率。要實現(xiàn)這種效率,，就必須利用車間中每筆交易的流程和設(shè)備衍生的數(shù)據(jù),，并將其與MES等更高級別的應(yīng)用程序連接起來。結(jié)果是過程和操作知識,，可根據(jù)事件的嚴重性,，數(shù)據(jù)分析的時間表和業(yè)務(wù)流程來通知即時，中期和長期的操作和決策,。
但是,，MES與過程設(shè)備之間的集成并不總是那么簡單。遺留,，定制和當前設(shè)備,，軟件和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的混合帶來了許多復(fù)雜性。很多時候,，沒有現(xiàn)成的集成方法,。
確實存在設(shè)備級通信和數(shù)據(jù)傳輸標準和協(xié)議，以使與控制和更高級別的應(yīng)用程序的接口連接更可靠,，更輕松,。但是，根據(jù)設(shè)備的使用年限,，對多個接口的需求以及現(xiàn)代和傳統(tǒng)設(shè)備及應(yīng)用程序的必要共存,，單個工廠本身可能存在的復(fù)雜性水平可能會很高,。一旦被地理位置和技術(shù)分隔開的植物數(shù)量增加，整體復(fù)雜性也會成倍增加,。
持續(xù)溝通是必要的
對于制造商而言,，不斷溝通的需求帶來了許多挑戰(zhàn)。一個典型的生產(chǎn)單位可能會配備來自不同供應(yīng)商的設(shè)備,，其類型和復(fù)雜程度取決于行業(yè)和生產(chǎn)過程,。對于每個設(shè)備或不同供應(yīng)商的設(shè)備，此復(fù)雜性的范圍可能從很小的變化到很高的復(fù)雜性,。
當每臺設(shè)備使用本機軟件(和協(xié)議)進行操作時,，就會增加另一層復(fù)雜性。當設(shè)備陳舊,，或者在不需要或在過程中設(shè)計互操作性的應(yīng)用中使用設(shè)備時,，尤其如此，例如在較舊的包裝生產(chǎn)線或為單個特定操作步驟設(shè)計的定制過程設(shè)備中,。
升級到更現(xiàn)代的控制體系結(jié)構(gòu)時,，尤其是包括IIoT或邊緣感應(yīng)的那些現(xiàn)代控制體系結(jié)構(gòu)時，會出現(xiàn)第三級復(fù)雜性,。無論您是一個工廠還是多個站點,，設(shè)計和實施支持IIoT的架構(gòu)，具有正確的接口(協(xié)議)以及現(xiàn)有的MES / ERP或業(yè)務(wù)級通信都需要進行大量準備,。這種處理各種標準和協(xié)議的場景,，以及將數(shù)據(jù)連續(xù)而安全地傳輸?shù)礁呒墑e的應(yīng)用程序并產(chǎn)生使工業(yè)4.0數(shù)字化項目成功的結(jié)果的需求，絕非易事,。
MES互連帶來洞察力
在討論數(shù)據(jù)傳輸標準和協(xié)議之前,，我們首先關(guān)注高級應(yīng)用程序在成功采用Industry 4.0中必須扮演的角色。
理想的MES應(yīng)用程序首先應(yīng)該有能力為其涵蓋的行業(yè)領(lǐng)域支持所有相關(guān)的和已建立的通信標準和數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議,。
您的MES應(yīng)該能夠集成整個車間,，這意味著能夠與每個設(shè)備，每個支持IoT的設(shè)備和面板安全地連接,，同時還可以與諸如ERP或PLM的業(yè)務(wù)級應(yīng)用程序集成,。MES應(yīng)用程序的真正作用不僅限于能夠從過程設(shè)備中檢索數(shù)據(jù)并與現(xiàn)有接口集成。
MES應(yīng)用程序還應(yīng)該能夠創(chuàng)建和啟用充當真正的路站的數(shù)據(jù)平臺;它不僅可以實時從過程設(shè)備接收數(shù)據(jù),，還可以在邊緣處理數(shù)據(jù),，并通過配置和存儲數(shù)據(jù)來保存數(shù)據(jù)，以供將來的應(yīng)用程序使用,，從簡單的報告到大數(shù)據(jù)/分析,，再到機器學(xué)習等應(yīng)用程序通過這些模式和趨勢，高級管理人員可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)制定戰(zhàn)略性的長期決策,。
這是MES應(yīng)用程序需要提高其“標準”的地方;現(xiàn)代MES需要超越其一開始的建模和流程執(zhí)行角色,，以提供真正釋放行業(yè)4.0所必需的數(shù)據(jù)平臺;促進網(wǎng)絡(luò)物理環(huán)境的創(chuàng)建，從而導(dǎo)致完全或部分自主的預(yù)測性和先發(fā)性業(yè)務(wù)決策,。
MES可以通過與較低級別的應(yīng)用程序和設(shè)備進行有效的通信來實現(xiàn)此目的,，同時確保直接獲取數(shù)據(jù)而無需依賴Internet并以安全的方式進行。為此,，需要MES能夠使用控制層,，設(shè)備集成層中存在的協(xié)議進行有效通信，并且該協(xié)議管理設(shè)備到主機的通信,。此處的關(guān)鍵方面不是要著重于現(xiàn)有的標準,，而是MES遵循并支持現(xiàn)有標準以通過參與全部標準功能來獲得大價值的能力，從而有效地利用和操縱設(shè)備數(shù)據(jù),。
現(xiàn)有注釋標準
就與過程設(shè)備通信相關(guān)的標準而言,，取決于行業(yè)領(lǐng)域，存在許多標準,。我們將在這里看一些更流行的：
1級(控制級,，設(shè)備級)：OPC-UA;OPC-DA; SECS / GEM和IPC-CFX;對于IIoT，它包括BLE和MQTT
級別2(自動化級別)：BatchML,，PackML,，MIMOSA
3級(IT級)：REST，B2MML,，ODBC
這些接口通常具有已發(fā)布的API,，可用于配置集成，確定要共享的數(shù)據(jù)以及要使用的方法,，時序和節(jié)奏,。一些API提供“確定性”性能(確認傳輸)，而其他API必須從應(yīng)用程序一側(cè)進行操作以進行確認,。
接口的真正價值
再次強調(diào),，所有這些標準和協(xié)議的存在僅是為了確保了解從流程設(shè)備傳輸?shù)絀T基礎(chǔ)架構(gòu)中相關(guān)服務(wù)器/應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)，并保持傳輸數(shù)據(jù)的完整性和速度,。它可確保傳輸準確,，安全地進行，而不會實時或接近實時地丟失數(shù)據(jù)的固有價值和含義,。
從MES的角度來看,，從技術(shù)上來說，重要的是,，MES必須具有操作中存在的多種設(shè)備通信和集成標準的功能“知識”,，并具有使用已發(fā)布的標準來訪問和使用該設(shè)備中的設(shè)備輸出的方法。應(yīng)用。您的MES開發(fā)人員將需要這樣做,，以確保您的MES能夠與您的其余控制和信息級源真正互操作,。
因此，當您做出MES決策時,，至關(guān)重要的是要考慮的MES能夠支持適用于您特定行業(yè)領(lǐng)域,，工廠甚至單個設(shè)備/設(shè)備的相關(guān)標準，并且它真正能夠確保數(shù)據(jù)可以在生產(chǎn)的邊緣(在生成邊緣的地方)對其進行處理,，還可以將其存儲在必需的數(shù)據(jù)湖/數(shù)據(jù)庫中,，以供其他高級應(yīng)用程序模塊使用，以對車間數(shù)據(jù)生成更深入,，更智能的業(yè)務(wù)響應(yīng),。
盡管標準化和協(xié)議使從過程設(shè)備中檢索數(shù)據(jù)變得更加容易，但除非必須使用數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序MES真正能夠提供實時邊緣處理,，近實時自動化過程控制和詳細數(shù)據(jù)通過機器學(xué)習進行分析,，僅遵循給定的標準并利用這些數(shù)據(jù)，就不會從Industry 4.0角度產(chǎn)生預(yù)期的影響,。存儲的數(shù)據(jù)很有用,，但真正的價值在于MES進一步推動它的能力-使用高級分析，機器學(xué)習和其他應(yīng)用程序,，這些信息使您和您的組織能夠制定更明智的決策,，不僅影響運營。但要支持組織的長期戰(zhàn)略和目標,。那是工業(yè)4.0數(shù)字化的真正影響,。
