工业4.0开放联盟& Prosys OPC

工业4.0开放联盟& Prosys OPC

工业4.0是一个全球公认的术语，用于定义智能制造的实践。工业4.0开放联盟旨在联合供应商来支持一个通用的交流架构。Prosys OPC产品将帮助您在自己的系统中以最小的投入轻松实现与开放工业4.0的兼容。

01 工业4.0

工业 4.0 参考架构模型 (RAMI 4.0) 作为通用指南，可帮助构建基于国际标准的工业系统。目的是帮助在生产现场的自动化专家了解如何设计他们的生产流程以满足未来的需求。关键在于使用标准的解决方案，以可控的方式将来自不同供应商的传感器、设备、机器和系统连接在一起。

工业4.0是政府推动的工业4.0平台计划的一部分。其他德国组织，如ZVEI, NAMUR, DIN和VDMA已经致力于工业需求的技术规范，并将其标准化为自己的和世界范围内的ISO和IEC标准。然而，在有与标准相匹配的产品之前，标准并不能帮助用户。

2019年，KUKA、SAP、Beckhoff、Endress+Hauser、Hilscher、ifm和Multivac成立了一个新的开放合作组织，称为工业4.0开放联盟，旨在满足用户的需求。在三年的时间里，成员数量增长到近100个，Prosys OPC自2020年以来一直是活跃成员。目的是帮助机器和系统供应商使用最好的技术和通用标准来构建通用的协议。

如图1所示，起点是协调不同供应商之间的机器和云服务。协调的目的是允许使用共享通信通道，而不是单独安装和配置每个系统。否则，一个拥有数十甚至数百个供应商的工厂将成为维护人员的噩梦。

图1.OI4旨在通过边缘通信构建从现场设备到云服务的统一解决方案。

联盟并没有开发新技术。相反，它为正在使用的技术创建指导方针和最佳实践。然而，该联盟已经创建了自己的参考体系结构，为上述通信问题提供了一个协调的模型。顾名思义，联盟是公开工作的，因此即使是非联盟成员也可以访问创建的文档。

02行业分支和用例

联盟的分支根据领域和技术工作组划分，如图2所示。特别注意化工、制药和食品工业，以及机器和部件生产和仓储物流。由特定行业的工作组确定的大多数重要用例都收到了更具体的解决方案建议。例如，这些包括主资产模型(MAM)、状态监视(CM、设备运行状况)和设备综合效率(OEE)计算。

图2.工业4.0开放联盟成员分布在工业和技术工作组中。

反过来，技术工作组为开发解决方案时允许供应商之间兼容性的实践创建了建议。技术解决方案已收集在共享参考体系结构下。其中，您可以看到以下层级：物理机器层、工厂/工厂边缘计算和云应用。如图3所示，这些级别之间的通信可以定义为子类别：开放边缘连接、开放边缘计算、开放运营商云平台和公共云中心。

图3.开放工业4.0参考体系结构。AAS=资产管理壳，这是符合工业4.0架构的数字孪生。消息总线实际上是一个MQTT代理。

03边缘计算环境

开放边缘计算指南(OEC)定义了对机器和应用程序的要求。OEC推荐来自不同供应商的应用程序组件应该在Docker容器中运行。这正在成为工业界的普遍做法，但OEC的目标是使用标准做法和接口解决多供应商系统的维护问题。

OEC推荐的应用程序之间的通信是基于mqtt的OPC UA PubSub协议。但是，它已经扩展并满足额外的需求，例如双向通信，OPC UA还没有针对这些需求的解决方案。该建议还使用OPC UA中定义的数据结构。新的OPC UA PubSub通信已经可以适用于开放工业4.0解决方案，并被选为推荐标准。这项工作也有望在OPC UA PubSub中带来新的有益改进。

04 Prosys OPC,OPC UA和开放工业4.0

Prosys OPC一直积极参与开放工业4.0工作组，盟通科技作为Prosys OPC的合作伙伴，在OPC UA和工业4.0方面一直与Prosys OPC保持着深度合作，如果您希望更多地了解联盟及其工作原理，我们很高兴与您分享我们的经验。

在后续发展中，将会有更多工业技术规范添加到工业4.0这个大家庭中，我们目前正在添加对OI4 OEC通信的支持，这反过来使开发与开放工业4.0兼容的机器和应用程序成为可能。通过这种方式，我们希望帮助行业尽可能可靠、轻松地利用这些新技术。

审核编辑 ：李倩