工業(yè)4.0,，就像前三個工業(yè)革命,，需求和驅動力變化一樣。它要求在業(yè)務戰(zhàn)略,，領導者承諾,，流程技術,，IT，價值鏈范圍內的集成,，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架構擴展到了“邊緣”。它依靠智能設備和應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備衍生的數(shù)據(jù),，并將其與MES等更高級別的應用程序連接起來,。結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與過程設備之間的集成并不總是那么簡單,。遺留，定制和當前設備,，軟件和數(shù)據(jù)基礎結構的混合帶來了許多復雜性,。很多時候，沒有現(xiàn)成的集成方法,。

　　確實存在設備級通信和數(shù)據(jù)傳輸標準和協(xié)議,，以使與控制和更高級別的應用程序的接口連接更可靠，更輕松,。但是,，根據(jù)設備的使用年限，對多個接口的需求以及現(xiàn)代和傳統(tǒng)設備及應用程序的必要共存,，單個工廠本身可能存在的復雜性水平可能會很高,。一旦被地理位置和技術分隔開的植物數(shù)量增加，整體復雜性也會成倍增加,。

　　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商的設備,，其類型和復雜程度取決于行業(yè)和生產(chǎn)過程,。對于每個設備或不同供應商的設備，此復雜性的范圍可能從很小的變化到很高的復雜性,。

　　當每臺設備使用本機軟件(和協(xié)議)進行操作時,，就會增加另一層復雜性。當設備陳舊,，或者在不需要或在過程中設計互操作性的應用中使用設備時,，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計的定制過程設備中,。

　　升級到更現(xiàn)代的控制體系結構時,，尤其是包括IIoT或邊緣感應的那些現(xiàn)代控制體系結構時，會出現(xiàn)第三級復雜性,。無論您是一個工廠還是多個站點,，設計和實施支持IIoT的架構，具有正確的接口(協(xié)議)以及現(xiàn)有的MES / ERP或業(yè)務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的應用程序并產(chǎn)生使工業(yè)4.0數(shù)字化項目成功的結果的需求，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,，我們首先關注高級應用程序在成功采用Industry 4.0中必須扮演的角色。

　　理想的MES應用程序首先應該有能力為其涵蓋的行業(yè)領域支持所有相關的和已建立的通信標準和數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議,。

　　您的MES應該能夠集成整個車間,，這意味著能夠與每個設備，每個支持IoT的設備和面板安全地連接,，同時還可以與諸如ERP或PLM的業(yè)務級應用程序集成,。MES應用程序的真正作用不僅限于能夠從過程設備中檢索數(shù)據(jù)并與現(xiàn)有接口集成。

　　MES應用程序還應該能夠創(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)，以供將來的應用程序使用,，從簡單的報告到大數(shù)據(jù)/分析,，再到機器學習等應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)絡物理環(huán)境的創(chuàng)建,，從而導致完全或部分自主的預測性和先發(fā)性業(yè)務決策,。

　　MES可以通過與較低級別的應用程序和設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)議管理設備到主機的通信,。此處的關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備數(shù)據(jù),。

　　現(xiàn)有注釋標準

　　就與過程設備通信相關的標準而言,，取決于行業(yè)領域，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必須從應用程序一側進行操作以進行確認,。

　　接口的真正價值

　　再次強調,，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備傳輸?shù)絀T基礎架構中相關服務器/應用程序的數(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,，從技術上來說，重要的是,，MES必須具有操作中存在的多種設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備中的設備輸出的方法。應用,。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,，至關重要的是要考慮的MES能夠支持適用于您特定行業(yè)領域,，工廠甚至單個設備/設備的相關標準，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)務響應。

　　盡管標準化和協(xié)議使從過程設備中檢索數(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,，機器學習和其他應用程序,，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。