工業(yè)4.0，就像前三個(gè)工業(yè)革命，需求和驅(qū)動(dòng)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(jià)值鏈范圍內(nèi)的集成，人員參與以及重要的溝通方面進(jìn)行更改。

　　是的，新的工業(yè)革命要全面得多，要求在經(jīng)營(yíng)方式的各個(gè)方面進(jìn)行改變。它強(qiáng)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(guò)更好的運(yùn)營(yíng)知識(shí)為短期和長(zhǎng)期的戰(zhàn)略決策提供依據(jù)，從而在業(yè)務(wù)中創(chuàng)造價(jià)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(kuò)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(shí)時(shí)做出自主決策以創(chuàng)造價(jià)值的能力。通信的準(zhǔn)確性和速度至關(guān)重要，必須不斷，自動(dòng)，安全和精確地進(jìn)行。

　　因此，要求愿意在新的工業(yè)革命中進(jìn)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(shí)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(jí)別的應(yīng)用程序連接起來(lái)。結(jié)果是過(guò)程和操作知識(shí)，可根據(jù)事件的嚴(yán)重性，數(shù)據(jù)分析的時(shí)間表和業(yè)務(wù)流程來(lái)通知即時(shí)，中期和長(zhǎng)期的操作和決策。

　　但是，MES與過(guò)程設(shè)備之間的集成并不總是那么簡(jiǎn)單。遺留，定制和當(dāng)前設(shè)備，軟件和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的混合帶來(lái)了許多復(fù)雜性。很多時(shí)候，沒(méi)有現(xiàn)成的集成方法。

　　確實(shí)存在設(shè)備級(jí)通信和數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議，以使與控制和更高級(jí)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(duì)多個(gè)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(gè)工廠本身可能存在的復(fù)雜性水平可能會(huì)很高。一旦被地理位置和技術(shù)分隔開(kāi)的植物數(shù)量增加，整體復(fù)雜性也會(huì)成倍增加。

　　持續(xù)溝通是必要的

　　對(duì)于制造商而言，不斷溝通的需求帶來(lái)了許多挑戰(zhàn)。一個(gè)典型的生產(chǎn)單位可能會(huì)配備來(lái)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(guò)程。對(duì)于每個(gè)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(dāng)每臺(tái)設(shè)備使用本機(jī)軟件(和協(xié)議)進(jìn)行操作時(shí)，就會(huì)增加另一層復(fù)雜性。當(dāng)設(shè)備陳舊，或者在不需要或在過(guò)程中設(shè)計(jì)互操作性的應(yīng)用中使用設(shè)備時(shí)，尤其如此，例如在較舊的包裝生產(chǎn)線或?yàn)閱蝹€(gè)特定操作步驟設(shè)計(jì)的定制過(guò)程設(shè)備中。

　　升級(jí)到更現(xiàn)代的控制體系結(jié)構(gòu)時(shí)，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(shí)，會(huì)出現(xiàn)第三級(jí)復(fù)雜性。無(wú)論您是一個(gè)工廠還是多個(gè)站點(diǎn)，設(shè)計(jì)和實(shí)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(jí)通信都需要進(jìn)行大量準(zhǔn)備。這種處理各種標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議的場(chǎng)景，以及將數(shù)據(jù)連續(xù)而安全地傳輸?shù)礁呒?jí)別的應(yīng)用程序并產(chǎn)生使工業(yè)4.0數(shù)字化項(xiàng)目成功的結(jié)果的需求，絕非易事。

　　MES互連帶來(lái)洞察力

　　在討論數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議之前，我們首先關(guān)注高級(jí)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(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。

　　您的MES應(yīng)該能夠集成整個(gè)車間，這意味著能夠與每個(gè)設(shè)備，每個(gè)支持IoT的設(shè)備和面板安全地連接，同時(shí)還可以與諸如ERP或PLM的業(yè)務(wù)級(jí)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(guò)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(dāng)真正的路站的數(shù)據(jù)平臺(tái);它不僅可以實(shí)時(shí)從過(guò)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(guò)配置和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)來(lái)保存數(shù)據(jù)，以供將來(lái)的應(yīng)用程序使用，從簡(jiǎn)單的報(bào)告到大數(shù)據(jù)/分析，再到機(jī)器學(xué)習(xí)等應(yīng)用程序通過(guò)這些模式和趨勢(shì)，高級(jí)管理人員可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)制定戰(zhàn)略性的長(zhǎng)期決策。

　　這是MES應(yīng)用程序需要提高其“標(biāo)準(zhǔn)”的地方;現(xiàn)代MES需要超越其一開(kāi)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(tái);促進(jìn)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(cè)性和先發(fā)性業(yè)務(wù)決策。

　　MES可以通過(guò)與較低級(jí)別的應(yīng)用程序和設(shè)備進(jìn)行有效的通信來(lái)實(shí)現(xiàn)此目的，同時(shí)確保直接獲取數(shù)據(jù)而無(wú)需依賴Internet并以安全的方式進(jìn)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(jìn)行有效通信，并且該協(xié)議管理設(shè)備到主機(jī)的通信。此處的關(guān)鍵方面不是要著重于現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)，而是MES遵循并支持現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)以通過(guò)參與全部標(biāo)準(zhǔn)功能來(lái)獲得大價(jià)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(biāo)準(zhǔn)

　　就與過(guò)程設(shè)備通信相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)而言，取決于行業(yè)領(lǐng)域，存在許多標(biāo)準(zhǔn)。我們將在這里看一些更流行的：

　　1級(jí)(控制級(jí)，設(shè)備級(jí))：OPC-UA;OPC-DA; SECS / GEM和IPC-CFX;對(duì)于IIoT，它包括BLE和MQTT

　　級(jí)別2(自動(dòng)化級(jí)別)：BatchML，PackML，MIMOSA

　　3級(jí)(IT級(jí))：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(shí)序和節(jié)奏。一些API提供“確定性”性能(確認(rèn)傳輸)，而其他API必須從應(yīng)用程序一側(cè)進(jìn)行操作以進(jìn)行確認(rèn)。

　　接口的真正價(jià)值

　　再次強(qiáng)調(diào)，所有這些標(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)確，安全地進(jìn)行，而不會(huì)實(shí)時(shí)或接近實(shí)時(shí)地丟失數(shù)據(jù)的固有價(jià)值和含義。

　　從MES的角度來(lái)看，從技術(shù)上來(lái)說(shuō)，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(biāo)準(zhǔn)的功能“知識(shí)”，并具有使用已發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)訪問(wèn)和使用該設(shè)備中的設(shè)備輸出的方法。應(yīng)用。您的MES開(kāi)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(jí)源真正互操作。

　　因此，當(dāng)您做出MES決策時(shí)，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(gè)設(shè)備/設(shè)備的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，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(duì)其進(jìn)行處理，還可以將其存儲(chǔ)在必需的數(shù)據(jù)湖/數(shù)據(jù)庫(kù)中，以供其他高級(jí)應(yīng)用程序模塊使用，以對(duì)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(biāo)準(zhǔn)化和協(xié)議使從過(guò)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(shí)時(shí)邊緣處理，近實(shí)時(shí)自動(dòng)化過(guò)程控制和詳細(xì)數(shù)據(jù)通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)進(jìn)行分析，僅遵循給定的標(biāo)準(zhǔn)并利用這些數(shù)據(jù)，就不會(huì)從Industry 4.0角度產(chǎn)生預(yù)期的影響。存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)很有用，但真正的價(jià)值在于MES進(jìn)一步推動(dòng)它的能力-使用高級(jí)分析，機(jī)器學(xué)習(xí)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(yùn)營(yíng)。但要支持組織的長(zhǎng)期戰(zhàn)略和目標(biāo)。那是工業(yè)4.0數(shù)字化的真正影響。