工業(yè)4.0，就像前三個工業(yè)革命，需求和驅動力變化一樣。它要求在業(yè)務戰(zhàn)略，領導者承諾，流程技術，IT，價值鏈范圍內的集成，人員參與以及重要的溝通方面進行更改。

　　是的，新的工業(yè)革命要全面得多，要求在經營方式的各個方面進行改變。它強調發(fā)展生成，利用和操縱大量數(shù)據(jù)的能力，從而通過更好的運營知識為短期和長期的戰(zhàn)略決策提供依據(jù)，從而在業(yè)務中創(chuàng)造價值。

　　第四次工業(yè)革命重要的方面也許是它將信息基礎架構擴展到了“邊緣”。它依靠智能設備和應用程序相互通信并實時做出自主決策以創(chuàng)造價值的能力。通信的準確性和速度至關重要，必須不斷，自動，安全和精確地進行。

　　因此，要求愿意在新的工業(yè)革命中進行投資的制造組織必須將其車間與其余業(yè)務集成在一起，以從邊緣獲得新的效率。要實現(xiàn)這種效率，就必須利用車間中每筆交易的流程和設備衍生的數(shù)據(jù)，并將其與MES等更高級別的應用程序連接起來。結果是過程和操作知識，可根據(jù)事件的嚴重性，數(shù)據(jù)分析的時間表和業(yè)務流程來通知即時，中期和長期的操作和決策。

　　但是，MES與過程設備之間的集成并不總是那么簡單。遺留，定制和當前設備，軟件和數(shù)據(jù)基礎結構的混合帶來了許多復雜性。很多時候，沒有現(xiàn)成的集成方法。

　　確實存在設備級通信和數(shù)據(jù)傳輸標準和協(xié)議，以使與控制和更高級別的應用程序的接口連接更可靠，更輕松。但是，根據(jù)設備的使用年限，對多個接口的需求以及現(xiàn)代和傳統(tǒng)設備及應用程序的必要共存，單個工廠本身可能存在的復雜性水平可能會很高。一旦被地理位置和技術分隔開的植物數(shù)量增加，整體復雜性也會成倍增加。

　　持續(xù)溝通是必要的

　　對于制造商而言，不斷溝通的需求帶來了許多挑戰(zhàn)。一個典型的生產單位可能會配備來自不同供應商的設備，其類型和復雜程度取決于行業(yè)和生產過程。對于每個設備或不同供應商的設備，此復雜性的范圍可能從很小的變化到很高的復雜性。

　　當每臺設備使用本機軟件(和協(xié)議)進行操作時，就會增加另一層復雜性。當設備陳舊，或者在不需要或在過程中設計互操作性的應用中使用設備時，尤其如此，例如在較舊的包裝生產線或為單個特定操作步驟設計的定制過程設備中。

　　升級到更現(xiàn)代的控制體系結構時，尤其是包括IIoT或邊緣感應的那些現(xiàn)代控制體系結構時，會出現(xiàn)第三級復雜性。無論您是一個工廠還是多個站點，設計和實施支持IIoT的架構，具有正確的接口(協(xié)議)以及現(xiàn)有的MES / ERP或業(yè)務級通信都需要進行大量準備。這種處理各種標準和協(xié)議的場景，以及將數(shù)據(jù)連續(xù)而安全地傳輸?shù)礁呒墑e的應用程序并產生使工業(yè)4.0數(shù)字化項目成功的結果的需求，絕非易事。

　　MES互連帶來洞察力

　　在討論數(shù)據(jù)傳輸標準和協(xié)議之前，我們首先關注高級應用程序在成功采用Industry 4.0中必須扮演的角色。

　　理想的MES應用程序首先應該有能力為其涵蓋的行業(yè)領域支持所有相關的和已建立的通信標準和數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。

　　您的MES應該能夠集成整個車間，這意味著能夠與每個設備，每個支持IoT的設備和面板安全地連接，同時還可以與諸如ERP或PLM的業(yè)務級應用程序集成。MES應用程序的真正作用不僅限于能夠從過程設備中檢索數(shù)據(jù)并與現(xiàn)有接口集成。

　　MES應用程序還應該能夠創(chuàng)建和啟用充當真正的路站的數(shù)據(jù)平臺;它不僅可以實時從過程設備接收數(shù)據(jù)，還可以在邊緣處理數(shù)據(jù)，并通過配置和存儲數(shù)據(jù)來保存數(shù)據(jù)，以供將來的應用程序使用，從簡單的報告到大數(shù)據(jù)/分析，再到機器學習等應用程序通過這些模式和趨勢，高級管理人員可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)制定戰(zhàn)略性的長期決策。

　　這是MES應用程序需要提高其“標準”的地方;現(xiàn)代MES需要超越其一開始的建模和流程執(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;促進網絡物理環(huán)境的創(chuàng)建，從而導致完全或部分自主的預測性和先發(fā)性業(yè)務決策。

　　MES可以通過與較低級別的應用程序和設備進行有效的通信來實現(xiàn)此目的，同時確保直接獲取數(shù)據(jù)而無需依賴Internet并以安全的方式進行。為此，需要MES能夠使用控制層，設備集成層中存在的協(xié)議進行有效通信，并且該協(xié)議管理設備到主機的通信。此處的關鍵方面不是要著重于現(xiàn)有的標準，而是MES遵循并支持現(xiàn)有標準以通過參與全部標準功能來獲得大價值的能力，從而有效地利用和操縱設備數(shù)據(jù)。

　　現(xiàn)有注釋標準

　　就與過程設備通信相關的標準而言，取決于行業(yè)領域，存在許多標準。我們將在這里看一些更流行的：

　　1級(控制級，設備級)：OPC-UA;OPC-DA; SECS / GEM和IPC-CFX;對于IIoT，它包括BLE和MQTT

　　級別2(自動化級別)：BatchML，PackML，MIMOSA

　　3級(IT級)：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，時序和節(jié)奏。一些API提供“確定性”性能(確認傳輸)，而其他API必須從應用程序一側進行操作以進行確認。

　　接口的真正價值

　　再次強調，所有這些標準和協(xié)議的存在僅是為了確保了解從流程設備傳輸?shù)絀T基礎架構中相關服務器/應用程序的數(shù)據(jù)，并保持傳輸數(shù)據(jù)的完整性和速度。它可確保傳輸準確，安全地進行，而不會實時或接近實時地丟失數(shù)據(jù)的固有價值和含義。

　　從MES的角度來看，從技術上來說，重要的是，MES必須具有操作中存在的多種設備通信和集成標準的功能“知識”，并具有使用已發(fā)布的標準來訪問和使用該設備中的設備輸出的方法。應用。您的MES開發(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源真正互操作。

　　因此，當您做出MES決策時，至關重要的是要考慮的MES能夠支持適用于您特定行業(yè)領域，工廠甚至單個設備/設備的相關標準，并且它真正能夠確保數(shù)據(jù)可以在生產的邊緣(在生成邊緣的地方)對其進行處理，還可以將其存儲在必需的數(shù)據(jù)湖/數(shù)據(jù)庫中，以供其他高級應用程序模塊使用，以對車間數(shù)據(jù)生成更深入，更智能的業(yè)務響應。

　　盡管標準化和協(xié)議使從過程設備中檢索數(shù)據(jù)變得更加容易，但除非必須使用數(shù)據(jù)的應用程序MES真正能夠提供實時邊緣處理，近實時自動化過程控制和詳細數(shù)據(jù)通過機器學習進行分析，僅遵循給定的標準并利用這些數(shù)據(jù)，就不會從Industry 4.0角度產生預期的影響。存儲的數(shù)據(jù)很有用，但真正的價值在于MES進一步推動它的能力-使用高級分析，機器學習和其他應用程序，這些信息使您和您的組織能夠制定更明智的決策，不僅影響運營。但要支持組織的長期戰(zhàn)略和目標。那是工業(yè)4.0數(shù)字化的真正影響。