多协议世界中的工业 4.0

这可能是实施智能制造和工业 4.0 最棘手的部分：如何将现有系统带入机器数据生产、收集和分析的世界？

由于运营和信息技术的软件协议缺乏标准化，让旧的和新的工厂设备无缝协作，产生标准化、可操作的数据流似乎是不可能的。

“现实情况是，我们将在很长一段时间内拥有所有这些协议，无论是新的、伟大的协议还是旧的、原始的协议，”智能制造研究所 CESMII 技术副总裁乔纳森·怀斯 (Jonathan Wise) 说。

Wise 发表评论时，他在最近的智能制造互操作性和协调小组中主持了一组专家，该小组是在线 CESMII 智能制造峰会的一部分，旨在展示智能制造民主化的意义。

小组成员、MTConnect 研究所的常务董事 Russell Waddell 在讨论的早些时候定义了这些术语：“协议是你如何从一个地方到另一个地方、从一个系统到另一个系统传递数据，而 [信息] 模型是数据中的实际内容， ”他指出，并指出 MTConnect 标准为制造设备提供了语义词汇表，以提供结构化、上下文化的数据，而没有专有形式。

“您将如何指导那些可能正在寻求改造棕地 [已经存在的] 系统的制造商，以便他们可以利用一些智能制造，或者在其他情况下，可能正在寻求购买新机器？”智者问专家。 “他们应该在绿地中寻找什么，并确保他们处于向工业 4.0 迈进的有利位置？那么我们——那些试图从这些数据源中创造信息价值的人——如何管理一个多协议的世界？”

OPC 基金会总裁兼执行董事 Stefan Hoppe 说：“对于棕地场景，肯定”存在一个“巨大的生态系统，网关与上层 OPC UA [一种机器通信协议]，包括 MQTT 传输 [一种传输设备之间的消息] 等等，在较低级别，使用他们以前拥有的东西。对于新的、未开发的场景，几乎所有机器供应商都将 OPC UA 集成到设计和设备中。 “然后你就可以直接从源头获得信息建模，”Hoppe 说。

微软 Azure IoT 标准和联盟首席架构师 Erich Barnstedt 表示：“坦率地说，遗留设备将永远与我们同在。我们需要使用正确的工具轻松地将旧设备映射到基于标准的开放信息模型。执行一次该过程，然后使用标准化的信息模型并找到一种自动机制将该信息模型也发送到云分析系统或本地分析系统。

“它不一定是基于云的，但分析软件是增值和工业 4.0 的所在，就获得以前无法获得的新见解而言。因此，让连接和数据建模映射阶段尽可能轻松——这是我们欠客户的。”

Barnstedt 补充说，没有单一的协议需要胜出。他说，制造商需要知道如何将他们的数据转化为他们可以使用的格式，独立于供应商，然后为这项工作创建合适的工具，使其成为无缝体验。

Wise 表示，互操作性的关键在于信息模型。

“如果你是一家拥有旧设备的制造商，你就不会受此阻碍。我们可以调整和实施连接到现代信息系统所需的那种位。但在此过程中，我们将需要对这些数据进行规范化或标准化。

“如果你发现自己创建了自己的信息模型，如果你认为你有描述特定机器的最佳方式，那就停下来。专家们已经在这个特定问题上工作了十年或更长时间。这就是我们需要共同点的地方。这就是我们需要采用一些共同的方法，一些共同的语言的地方。”

据欧洲委员会常务董事 Andreas Faath 称，为了帮助达成一种通用语言，OPC UA 信息模型将发布在 UA 云库中，其中还将包括来自德国工程协会 VDMA Verlag 的现有信息模型。组。

未来将这些工具加入库中，可能会成为 VDMA 正在研究的基于 OPC UA 的全球生产语言。

该小组引用的用于互操作性的开源软件工具——OPC UA、MQTT、MTConnect 配套规范——已经在 GitHub 上发布。 “你需要的一切都在那里，如果你需要帮助找到这些步骤，这就是 CESMII 的目的；不是为了在协议战中选边站，而是帮助你找到从现在到你想去的地方的步骤，”Faat 说。