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开放工业4.0联盟提供的平台参考架构,为物联网架构提供参考
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开放工业4.0联盟提供的平台参考架构,为物联网架构提供参考

2020-06-30 11:37:18 来源:许永硕 点击:397

【大比特导读】2019年四月在汉诺威工业博览会上成立的开放工业4.0联盟,而最近发现这个联盟推出了开放工业4.0联盟的技术架构,看了这个架构,有一些实际遇到的物联网的相关难题可以得到解决。本文先简要概述一下这个技术架构图,然后根据这个技术架构图分析几个实际中常常被问到的物联网的问题。

一直有一个观点:工业互联网(或工业4.0)是物联网在制造业的应用,而物联网的技术、商业模式与工业互联网(或工业4.0)是一致的。工业互联网、工业4.0有非常专业的机构在研究,借鉴这些机构提供的架构,对物联网架构有非常好的借鉴意义,比如美国工业互联网联盟IIC的提供的工业互联网参考架构IIRA,工业4.0平台提供的工业4.0参考架构RAMI,都对研究物联网有很好的借鉴;但是这两个架构还是有些抽象,对理解概念非常有帮助,但对于具体业务落地,还缺少很多细节。

物联网

2019年四月在汉诺威工业博览会上成立的开放工业4.0联盟,而最近发现这个联盟推出了开放工业4.0联盟的技术架构,看了这个架构,有一些实际遇到的物联网的相关难题可以得到解决。本文先简要概述一下这个技术架构图,然后根据这个技术架构图分析几个实际中常常被问到的物联网的问题。

开放工业4.0联盟技术架构简介

在这张架构图中,由虚线分为云端应用和边缘应用(SHOP FLOOR)两大块。

边缘应用又分为边缘连接【图中标1的Open Edge Connectivity】和边缘应用层【图中标2的Open Edge Computing】两层;

云端应用又分为运营云平台【图中标3的Open Operator Cloud Platform】和通用云中心层【图中标4的Common Cloud Central】两层。

而在边缘应用【2】、运营云平台【3】和通用云中心【4】都提供API【OPEN API】以方便与其他平台调用。

物联网需要设备联网,但是很多公司保密加工工艺在云端被竞争对手知道怎么办?

在讲授物联网课程、智能制造课程时,很多学员问过这个问题。

根据这张架构图,可以看到一家企业的管理软件既可以部署在边缘应用【2】层,也可以部署在运营云平台【3】层,包括ERP、MES、PLM等软件,都可以根据企业的实际需求选择部署在这两层中的任意一层。

比如一个设备记录了企业核心的工艺,那么对这个设备管理的MES软件就可以以边缘应用【2】部署,仅企业内部可以访问,以保证公司机密不被泄露。

但对于一些需要共享的信息,比如产品的生产状态,与工艺无关但对设备运维有价值的设备状态数据可以保存在运营云平台【3】层。这些信息共享之后,可以与其他机构实现协同,这些的管理系统部署在运营云平台【3】能够创造更大的价值。

类似的问题还包括:MES到底是部署在边缘应用层,还是应该部署在云端?

在为CIO班讲智能制造时,也会遇到MES部署在哪里的问题。其实可以直接用上面的结论。

但我还有另外一个标准,通常MES的企业有两类公司演变而来,一类是自动化公司背景的企业,在自动化集成中工作中逐步发展成MES软件公司;一类是传统管理软件公司背景,逐步下沉做MES。

如果是自动化背景参与MES企业的,这些功能适合于部署在边缘应用【2】层,而管理软件背景的MES功能,部署在运营云平台【3】层。

设备制造企业建设物联网平台,设备使用企业也有平台,与此设备相关的管理在哪一个平台?

{!-- PGC_COLUMN --}现在一些大型的流程制造企业,在推进工业互联网,这些企业会构建工业互联网平台,而工业互联网平台主要是通过采集设备的数据,优化生产效率。这类企业通常是设备的用户,负责设备的运维。【设备可以在这个平台上被管理】。

而设备制造企业,也在搭建工业互联网平台,希望能够获得设备的数据,为设备运维提供更好的服务。

加入一台设备是由A公司【设备制造企业】制造,而由B公司【设备用户】管理,A公司、B公司都有自己的云平台,那么这台设备的管理应该在哪一个平台呢?

根据开放工业4.0联盟的技术架构图,设备用户公司负责管理的是运营云平台【3】,负责管理公司的经营,和设备的日常管理,设备的日常使用状态【是否运行,什么时间开始运行,什么时候停止运行,运行的规划】由这一层管理;设备制造企业会在通用云中心层【4】管理企业生产的设备,主要是负责设备运行状态【设备运行是否正常,一些对设备是否正常运行的指标信息】进行管理,以实现预测性维护,以及根据这些数据优化产品设计。

通过这张图,可以判断未来设备的管理可能部署于多个云中。

小结

开放工业4.0联盟的技术架构图,对物联网未来落地的技术、商业架构都有非常好的借鉴意义,是具有落地指导意义的。

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