1.數字化是制造的必然

數字化已經(jīng)是產(chǎn)業(yè)共識，傳統的物理連接到數字連接使得制造的協(xié)同出現更多可能，數字協(xié)同也是美國IIC、德國工業(yè)4.0和中國制造2025的共同聚焦點(diǎn)，通過(guò)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）實(shí)現數字化，推動(dòng)柔性制造，實(shí)現大規模定制，進(jìn)而提升競爭力，贏(yíng)得全球市場(chǎng)。

圖1-數字化是全球制造業(yè)的發(fā)展聚焦與趨勢

2.工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的價(jià)值

2.1.資產(chǎn)利用率的提升

IIoT要解決的首要問(wèn)題是提升資產(chǎn)（機器、產(chǎn)線(xiàn)）的使用效率，這包括對設備的有效使用、低維護成本的需求，以及對于在個(gè)性化時(shí)代如何連線(xiàn)生產(chǎn)應對“小批量、多品種”的生產(chǎn)協(xié)同需求，并且如何在單位產(chǎn)品上的能耗被精確計量以及優(yōu)化。

圖2-IIoT價(jià)值用于提高資產(chǎn)利用率

2.2新盈利模式帶來(lái)收入增加

圖3-IIoT價(jià)值增加額外收入來(lái)源

基于數字化，新的服務(wù)模式如融資租賃現在也變得更為常見(jiàn)，提供分時(shí)的設計、產(chǎn)線(xiàn)資源的分享，這些都可以為企業(yè)帶來(lái)額外的收入，而這一切依賴(lài)于數字化鏈條的透明連接，從消費、生產(chǎn)到服務(wù)。

2.3增強的服務(wù)和售后服務(wù)

圖4-IIoT價(jià)值增強服務(wù)和售后

為客戶(hù)帶來(lái)全生命周期的服務(wù)，不僅是一種自身競爭力的提升，對于機器制造商而言，這也是新的業(yè)務(wù)增長(cháng)點(diǎn)，通過(guò)更好的預測性維護服務(wù)、工藝優(yōu)化與咨詢(xún)、機器升級等，這些服務(wù)依賴(lài)于數字化的采集、反饋，另外，還有一個(gè)吸引力的地方在于，它也可以通過(guò)數據的反饋來(lái)優(yōu)化機器的設計。

3.邊緣連接與控制

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現方式有很多，目前邊緣計算是一個(gè)廣泛被接受正在全球主流廠(chǎng)商推進(jìn)的IIoT架構，貝加萊也是其中邊緣計算的積極推動(dòng)者。

邊緣計算是指在物理上介于現場(chǎng)設備與云之間，在服務(wù)上強調一定實(shí)時(shí)性并解決“策略與優(yōu)化”問(wèn)題，而其基本的功能則在于連接。

圖5-OPC UA是邊緣連接的關(guān)鍵

面對傳統現場(chǎng)總線(xiàn)的復雜性以及語(yǔ)義互操作的挑戰，OPC UA成為了業(yè)界的共識，貝加萊在各控制器連接標準上均集成了OPC UA，并且支持MQTT/AMQP的云連接接口標準。

4.數字化構建整個(gè)柔性制造的流程覆蓋

圖6-實(shí)現IIoT的邊緣計算整體層級

圖6則以全景的闡述了IIoT的數字化制造使能層級與路徑，基礎的現場(chǎng)連接、安全、數據融合、歷史數據、商業(yè)智能、機器學(xué)習到云的長(cháng)期數據存儲，數字化在各個(gè)階段扮演著(zhù)不同的角色：

貝加萊提供了基礎的連接如OPC UA的總線(xiàn)控制將POWERLINK和OPC UA融合，并在未來(lái)將TSN與OPC UA融合實(shí)現基礎的跨平臺、滿(mǎn)足語(yǔ)義互操作規范的連接，在嵌入式邊緣控制器層，X20等控制器實(shí)現本地的控制任務(wù)與數據存儲功能，并通過(guò)OrangeBox、APROL作為邊緣控制器實(shí)現產(chǎn)線(xiàn)、工廠(chǎng)一級的數據采集，并通過(guò)BI為企業(yè)實(shí)現數據呈現、報表、趨勢、報警的任務(wù)，而通過(guò)MQTT/AMQP等軟件接口與各種第三方的云進(jìn)行連接，并實(shí)現機器學(xué)習、長(cháng)周期數據的存儲。

5.貝加萊落地實(shí)現-OrangeBox

OrangeBox是一個(gè)為“Brownfield”那些老舊工廠(chǎng)而設計的IIoT解決方案，它扮演一個(gè)邊緣控制節點(diǎn)的作用，因為Brownfield是大量存在的，而Greenfield在明天也會(huì )成為“Brownfield”。

圖7-OrangeBox功能組合

OrangeBox是一個(gè)“組合”，它借助于貝加萊豐富的軟件、硬件技術(shù)來(lái)實(shí)現對工廠(chǎng)的數據采集、連接、處理功能。如圖7。

--OrangeBox的硬件是貝加萊控制器

--軟件則包括了mapp的功能模塊如mappOEE、mappEnergy等

既可以在本地進(jìn)行OEE計算呈現，也可以提供數據給高一層的數據應用（如MES/ERP,云端服務(wù)）通過(guò)OPC UA Server的訪(fǎng)問(wèn)。

由于有豐富的現場(chǎng)總線(xiàn)模塊，對于老工廠(chǎng)那些復雜的總線(xiàn)貝加萊可以連接，而另一方面如果連總線(xiàn)也是沒(méi)有的，豐富的I/O采集模塊可以解決這些問(wèn)題。

圖8-OrangeBox的電子儀表盤(pán)顯示

圖8則以生產(chǎn)的OEE計算參數，包括速度損失、浪費與返工等的輸入來(lái)呈現設備與產(chǎn)線(xiàn)整體的性能。

數字化服務(wù)于制造業(yè)的效率提升，而數字化需要基于開(kāi)放互聯(lián)，對機器、產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行全面的數據采集、數字化建模、才能使能柔性制造。

關(guān)于貝加萊

貝加萊是一個(gè)總部位于奧地利并擁有遍布全球分支機構的創(chuàng )新驅動(dòng)型自動(dòng)化企業(yè)，2017年7月，貝加萊成為ABB集團的一個(gè)業(yè)務(wù)單元。作為全球工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的領(lǐng)導者，貝加萊融合了前沿技術(shù)與先進(jìn)的工程能力，為各個(gè)產(chǎn)業(yè)客戶(hù)提供機器與工廠(chǎng)自動(dòng)化、運動(dòng)控制、HMI以及集成安全技術(shù)的完整解決方案。通過(guò)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通信標準如OPC UA、POWERLINK和openSAFETY以及貝加萊強大的Automation Studio軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境，貝加萊不斷重新定義自動(dòng)化工程的未來(lái)。貝加萊保持持續的創(chuàng )新精神，為客戶(hù)提供更為簡(jiǎn)化以及超出預期的工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域前沿技術(shù)與方案。