工業4.0開放聯盟& Prosys OPC

工業4.0是一個全球公認的術語，用于定義智能制造的實踐。工業4.0開放聯盟旨在聯合供應商來支持一個通用的交流架構。Prosys OPC產品將幫助您在自己的系統中以最小的投入輕松實現與開放工業4.0的兼容。

01工業4.0

工業 4.0 參考架構模型 (RAMI 4.0) 作為通用指南，可幫助構建基于國際標準的工業系統。目的是幫助在生產現場的自動化專家了解如何設計他們的生產流程以滿足未來的需求。關鍵在于使用標準的解決方案，以可控的方式將來自不同供應商的傳感器、設備、機器和系統連接在一起。

工業4.0是政府推動的工業4.0平臺計劃的一部分。其他德國組織，如ZVEI, NAMUR, DIN和VDMA已經致力于工業需求的技術規范，并將其標準化為自己的和世界范圍內的ISO和IEC標準。然而，在有與標準相匹配的產品之前，標準并不能幫助用戶。

2019年，KUKA、SAP、Beckhoff、Endress+Hauser、Hilscher、ifm和Multivac成立了一個新的開放合作組織，稱為工業4.0開放聯盟，旨在滿足用戶的需求。在三年的時間里，成員數量增長到近100個，Prosys OPC自2020年以來一直是活躍成員。目的是幫助機器和系統供應商使用最好的技術和通用標準來構建通用的協議。

如圖1所示，起點是協調不同供應商之間的機器和云服務。協調的目的是允許使用共享通信通道，而不是單獨安裝和配置每個系統。否則，一個擁有數十甚至數百個供應商的工廠將成為維護人員的噩夢。

圖1.OI4旨在通過邊緣通信構建從現場設備到云服務的統一解決方案。

聯盟并沒有開發新技術。相反，它為正在使用的技術創建指導方針和最佳實踐。然而，該聯盟已經創建了自己的參考體系結構，為上述通信問題提供了一個協調的模型。顧名思義，聯盟是公開工作的，因此即使是非聯盟成員也可以訪問創建的文檔。

02行業分支和用例

聯盟的分支根據領域和技術工作組劃分，如圖2所示。特別注意化工、制藥和食品工業，以及機器和部件生產和倉儲物流。由特定行業的工作組確定的大多數重要用例都收到了更具體的解決方案建議。例如，這些包括主資產模型(MAM)、狀態監視(CM、設備運行狀況)和設備綜合效率(OEE)計算。

圖2.工業4.0開放聯盟成員分布在工業和技術工作組中。

反過來，技術工作組為開發解決方案時允許供應商之間兼容性的實踐創建了建議。技術解決方案已收集在共享參考體系結構下。其中，您可以看到以下層級：物理機器層、工廠/工廠邊緣計算和云應用。如圖3所示，這些級別之間的通信可以定義為子類別：開放邊緣連接、開放邊緣計算、開放運營商云平臺和公共云中心。

圖3.開放工業4.0參考體系結構。AAS=資產管理殼，這是符合工業4.0架構的數字孿生。消息總線實際上是一個MQTT代理。

03邊緣計算環境

開放邊緣計算指南(OEC)定義了對機器和應用程序的要求。OEC推薦來自不同供應商的應用程序組件應該在Docker容器中運行。這正在成為工業界的普遍做法，但OEC的目標是使用標準做法和接口解決多供應商系統的維護問題。

OEC推薦的應用程序之間的通信是基于mqtt的OPC UA PubSub協議。但是，它已經擴展并滿足額外的需求，例如雙向通信，OPC UA還沒有針對這些需求的解決方案。該建議還使用OPC UA中定義的數據結構。新的OPC UA PubSub通信已經可以適用于開放工業4.0解決方案，并被選為推薦標準。這項工作也有望在OPC UA PubSub中帶來新的有益改進。

04Prosys OPC,OPC UA和開放工業4.0

Prosys OPC一直積極參與開放工業4.0工作組，盟通科技作為Prosys OPC的合作伙伴，在OPC UA和工業4.0方面一直與Prosys OPC保持著深度合作，如果您希望更多地了解聯盟及其工作原理，我們很高興與您分享我們的經驗。

在后續發展中，將會有更多工業技術規范添加到工業4.0這個大家庭中，我們目前正在添加對OI4 OEC通信的支持，這反過來使開發與開放工業4.0兼容的機器和應用程序成為可能。通過這種方式，我們希望幫助行業盡可能可靠、輕松地利用這些新技術。

審核編輯 ：李倩