从四个视角透视工业物联网
传统的工业企业中留存了大量的旧有信息系统和工业设备,这些系统和设备中运用的信息采集方式、通信模式、数据格式、操作系统往往并不统一,它们在底层所采用的信息技术可能存在极大的差异。在工业 4.0 中,目前最关键的工作就是引入 CPS ,连接各类“异构”的系统设备,实现相互间的信息兼容。在数字化的进程中, 工业物联网 的搭建需要减少对原有系统的改造,做到向下兼容(兼容老旧系统)。
所以,工业 4.0 主要以采用“功能扩展”(增加 CPS )的方式实现老设备、旧系统的“上网”,注重的是三个“集成”(三类集成:横向集成、纵向集成、端到端集成),而并不是重构工业系统底层的信息架构(重构协议标准并开放接口)。 从目标来看,工业互联网和工业 4.0 是高度一致的,即通过工业系统的联网来聚合能力,再灵活运用,服务于个性化、创造性的需求,并产生新的商业模式和生态。 在工业互联网白皮书中,将工业互联网描述为:致力于工业控制系统联网,使之形成大型的端对端系统。工业互联网系统能与人联接,能充分集成企业内部系统、工艺流程和分析工具。这样的端对端系统被称为“工业互联网系统( IISs )”。 工业互联网的架构,从商业利益诉求开始(联盟的发起者都为大型企业),基于各类应用,进行生态体系的研究,并通过简化方式对系统架构进行解释,便于各领域组织和个人的理解。 不同于工业 4.0 在“集成”之上,更注重供应链(价值链)的研究,工业互联网则更偏向于对利益相关者 - “角色”的研究。生产分工的“角色”,不仅仅是指产业链上下的企业和组织,还包括了企业中的各类职业人士,包括商业决策者、技术工程师、产品经理等。在工业 4.0 中也有大量内容关于对“劳动者(人)”的调研和阐述,但主要是从社会学、人力资源管理学进行整体性的思考。 一、工业物联网的四层视角 从“角色”的需求出发,工业互联网提出了四层“视角( Viewpoint )”的结构(有些文章中也称之为“组件”)。 1. 业务视角( Business Viewpoint ) 在工业互联网的搭建中,业务视角关注于识别利益相关者的商业视野、价值观和目标。相关人员(包括行业用户)需要思考如何通过工业互联网提供的基本功能来实现商业目标。(行业用户:业务决策者、产品经理、系统工程师等) 2. 应用视角( Usage Viewpoint ) 应用视角定位于可靠、复杂的系统应用(功能)。通过专业用户或逻辑用户自助式的一系列操作(使用过程),能够获取到系统的基本功能或服务,并将其拼装成成熟的商业应用。(专业用户:系统工程师、产品经理等;逻辑用户:智能终端) 3. 功能视角( Functional Viewpoint ) 功能视角聚焦于工业互联网系统中的基本功能模块(系统的零部件),以支持上层应用组件的运行。功能视角主要研究模块之间的关联关系、组合结构、信息交互接口、使用流程和步骤,以及功能模块和系统外界环境的关联关系。(系统和组件架构师、开发人员、集成商) 4. 执行视角( Implementation viewpoint ) 执行视角主要关注的是功能视角中的信息技术元素,包括具体的工业控制系统、通信方案和软件程序。执行组件(视角)关注于工业物联网最基本、核心的技术架构,功能(视角)在执行视角的技术架构上搭建,使得多个应用(视角)能够协同工作,并实现业务的完整交付。(系统和组件架构师、开发人员和集成商 , 和系统运营商。)
工业互联网认为,工业领域的控制系统( ICS )已经能够实现跨产业部门的工业自动化。它们通过对物理世界的感知,获得信息的“激励”,并通过“固化”、明确的逻辑运算,向执行器发布指令信号,从而由设备上的机械装置改变物理世界和环境的状态。这种“控制”过程由工程师精心设计,使得自动化设备的所有行为都明确并固定下来。但如果生产环境发生改变,生产产品需要升级,那么必须由工程师重新设计并调整系统,这有可能需要启动一个生产线的“精益”项目。(精益 -Lean :制造业领域专有名词,可简单理解为:改进生产系统并提升生产线的能效)。 (编辑:广安站长网) 【声明】本站内容均来自网络,其相关言论仅代表作者个人观点,不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利,请及时与联系站长删除相关内容! |