如何為現有工廠提供IIoT解決方案
2017-7-27 來源：貝加萊工業自動化(中國)有限公司 作者：任曉玲
工業4.0的進程如火如荼，包括中國制造2025、互聯網+、工業物聯網（IIoT）等新概念新技術正在打破工業自動化的傳統架構。工業4.0旨在通過設備與設備之間的水平交互、機器到企業管理系統的垂直交互，減少人為干預和非計劃停機并實現全局優化。在此大背景下，制造業對現有技術改造和新建設施提出了新要求。
工業4.0的愛與弗
當前工業4.0的種種優勢更有利于新建工廠項目，針對現有工廠的技術改造卻困難重重。原因在于，那些已經運行了15年、20年，甚至50年的機器所基于的網絡基礎和工業4.0所需的截然不同。無縫通訊，與ERP系統實時共享數據，這些實現工業4.0的必要條件，對存在多年的老工廠而言很難實現。
然而，相對于每年增加的新建工廠項目，現有工廠的改造是一塊不容小覷的市場。以貝加萊的某客戶例，作為世界知名的飲料生廠商，她每年投入新增的工廠數為一到兩個，而需要改造的舊工廠卻高達430個。
如何為市場中龐大的舊工廠提供生產智能方案？對此，貝加萊推出了Orange Box——面對現有工廠升級的完整工業物聯網方案。通過設置必要參數，輕松實現數據采集和分析，完全不需要對已有軟件和硬件進行修改，也不用擔心已有控制系統來自不同的供應商。
Orange Box不僅僅是產品
Orange Box并不是貝加萊推出的某款新產品，而是一個完整的解決方案，也就是說貝加萊所生產的軟件，硬件都是該方案不可分割的一部分。
硬件方面基于貝加萊一貫推崇的Scalability+概念，可以依據客戶各自的需求進行選擇。產品范圍廣泛，從工業PC到HMI再到PLC，無所不包。
圖1 獨立靈活的貝加萊各系列產品是Orange Box的一部分
基于mapp技術的軟件則是Orange Box的另一重要組成部分。貝加萊專家團隊致力于滿足客戶的各種需求，所開發的mapp功能塊可以提供大量出人意料的標準功能，包括OEE計算，用戶管理，PackML，數據獲取等。而安裝這些功能塊的方式如同安裝智能手機app一樣簡單容易。與傳統功能塊相比，mapp功能塊具有交互性，彼此鏈接就能自動交換數據。例如，mapp能源塊支持從其它mapp功能塊中獲取數據，計算能源消耗情況。
圖2 mapp功能塊提供了大量出人意料的標準功能
mapp功能塊被無縫集成在貝加萊Automation Studio開發環境中，配置使用都很方便。開發者不用再埋頭于每個編程細節，只需簡單的鼠標拖曳就能完成程序開發。mapp技術的另一個優勢在于mapp View HMI方案。mapp View為自動化工程師提供所需工具，用于創建強大直觀的基于網頁的HMI應用，而無需任何HTML5, CSS或JavaScript的專門知識。僅僅基于網頁標準，貝加萊HMI方案就能確保在任何設備上的最優顯示。通過mapp View HMI，將來自其它供應商的控制器和HMI應用通過OPC UA鏈接起來也很容易。
通過菜單指引進行操作和配置，取代過去的編程，不再依賴專業人士的安裝。貝加萊提供的重要軟件操作功能，可以通過網絡或USB執行安裝，備份和更新操作。通訊方面，可以在各種通道上進行通訊，如LAN或WLAN。協議方面，又滿足TCP上的OPC UA和ISO標準。
圖3 Orange Box方案可以在各種通道上進行通訊
Orange Box是面向工業4.0的完美平臺
在基礎互聯方面，無論是貝加萊集成開發平臺軟件Automation Studio，還是APROL智慧工廠平臺，都已具有OPC UA通信能力和基于OPC UA的安全集成，以滿足工業4.0、IIoT對高效數據訪問的一起。同時，在本地數據采集層，Orange Box提供可應用集成于霧計算/邊緣計算節點的通信集成網關，將OEE功能、能源功能、顯示功能集成在一起，以確保產線-無論是新建的（Greenfield）已有的（Brownfield）-均可實現數據訪問與傳輸。
Orange BOX提供ISO-TCP、CAN等總線接口用于與底層現場設備進行集成，并通過OPC UA向上與MES、ERP、工業云進行數據傳輸。
得益于Orange BOX對OPC UA、MQTT、REST等IT傳輸協議的支持，自動化產線的數據將被納入整個物聯網和大數據平臺。借助開放的應用軟件和分析軟件，數據可被應用于智能的生產指導，如路徑規劃、能耗調節、缺陷反饋、排產等。
圖4 Orange Boxes是模塊化硬件和定制化軟件的最優結合，創建了面向工業4.0生產的完美平臺
Orange Box的優勢
Orange Box可以用于任何行業，特別適合擁有大量產線和機器設備的工廠。作為一個可以實時收集數據、計算數據的多功能開放性方案，Orange Box可以隨著生產要求的變化來進行自動調整。什么時候需要額外的原材料，什么時候不需要，這些以往需要依賴有經驗的操作人員的決策將由機器自己做出，這才是真正滿足工業4.0的智慧工廠。
圖5 Orange Box從以前隔離的機器和產線上獲取數據進行分析，幫助現有設備滿足智能化生產的需要
不管是OEM廠商還是終端用戶，Orange Box都能提供完整的解決方案和個性化的產品組合。已有的成功案例體現了Orange Box無與倫比的優勢：
配置獨立，安裝簡單
無需對舊軟件重新編程或修改
類似于App Store的操作，技術升級方式簡單
基于網頁的操作及可視化
可以升級，滿足IoT/工業4.0未來的要求
關于貝加萊
貝加萊是一個總部位于奧地利并擁有遍布全球分支機構的創新驅動型自動化企業，2017年7月，貝加萊成為ABB集團的一個業務單元。作為全球工業自動化領域的領導者，貝加萊融合了前沿技術與先進的工程能力，為各個產業客戶提供機器與工廠自動化、運動控制、HMI以及集成安全技術的完整解決方案。通過工業物聯網通信標準如OPC UA、POWERLINK和openSAFETY以及貝加萊強大的Automation Studio軟件開發環境，貝加萊不斷重新定義自動化工程的未來。貝加萊保持持續的創新精神，為客戶提供更為簡化以及超出預期的工業自動化領域前沿技術與方案。
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如果您有機床行業、企業相關新聞稿件發表，或進行資訊合作，歡迎聯系本網編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
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