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如何為（wéi）現有工廠提供IIoT解決方案（àn）

2017-7-27 來源：貝加萊工業自動（dòng）化(中國)有限公司作者：任曉玲

工業4.0的進程如火如荼，包括中國製造（zào）2025、互聯網+、工業物聯網（IIoT）等新概念（niàn）新技術正在打破工業自動（dòng）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（hù）、機器到企業管理係統的垂直交互，減少人為幹預和非計劃（huá）停機並實現全局優化。在此大背景下，製造業對現（xiàn）有技術（shù）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的種種優勢更有利於新建工廠項目，針對現有工廠的技（jì）術改造卻（què）困難重重。原因（yīn）在於，那些已經運行了15年、20年，甚至50年的機器所基於的網絡基礎和工業4.0所需的截然不同。無縫通（tōng）訊，與ERP係統實時共享數據，這些實現工業4.0的必要條件，對存（cún）在多年的老工廠而言很難實現。

然而，相對於每年增加的（de）新建工廠項目，現有工（gōng）廠的改造是一（yī）塊不容小覷的市場。以貝（bèi）加萊的某客戶例，作為世界知名的飲料生廠商（shāng），她每年投（tóu）入（rù）新增（zēng）的工廠數為一到兩（liǎng）個，而需要改（gǎi）造的舊工廠卻高達430個。

如何為市場（chǎng）中龐大的舊工廠（chǎng）提供生（shēng）產智能方案？對此，貝加萊推出（chū）了Orange Box——麵對現有工廠（chǎng）升級的完整（zhěng）工業物聯網方案。通過設置必要參數，輕（qīng）鬆實現數據采集和分析，完全不（bú）需（xū）要對已有軟件和硬件進行修改，也不用擔心已有控製係統來自不同的供應商（shāng）。

Orange Box不僅僅是產（chǎn）品

Orange Box並不是（shì）貝加萊推出的某款新產品，而是一個完整的（de）解決方案，也就是（shì）說貝加萊所生產的軟（ruǎn）件，硬件都是該（gāi）方案不可分割的一部（bù）分。

硬件方（fāng）麵基於貝加萊一貫推崇的Scalability+概念，可以依據客戶各自的（de）需求進（jìn）行選擇。產品範圍廣泛，從工業PC到HMI再到PLC，無所不包。

圖1 獨立靈活的貝加萊各係列產品是Orange Box的一部分

基（jī）於mapp技術的軟件則是Orange Box的另（lìng）一（yī）重要組（zǔ）成部分（fèn）。貝加萊專家團隊致力於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（yì）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（chuán）統功能塊相比，mapp功能塊（kuài）具有交互性，彼此鏈接就能自動交換數（shù）據。例如，mapp能（néng）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（dà）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（pèi）置使用都很方便。開發者不用再埋頭於每個編程（chéng）細節，隻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於mapp View HMI方案。mapp View為自動化工程師提供所需工具（jù），用於創建強大直（zhí）觀的基於網頁的HMI應用，而無需任何HTML5, CSS或JavaScript的專門知識。僅僅基於網頁標準，貝加萊HMI方案就能確保（bǎo）在（zài）任何設（shè）備上的最優顯（xiǎn）示（shì）。通過mapp View HMI，將來自其（qí）它供應商的控製器和HMI應用通過OPC UA鏈接起（qǐ）來也很容易。

通過菜單指引進行操作和配置，取（qǔ）代過去的編程，不再依賴（lài）專業人士的安裝。貝加萊提（tí）供的重要軟件操作（zuò）功能，可以（yǐ）通過網絡或USB執（zhí）行安裝，備份（fèn）和更新操作。通訊方麵（miàn），可以在各種通道上進行通訊，如LAN或WLAN。協議方麵，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是麵向工業4.0的完美平台

在基礎互聯方麵，無論是貝加萊集成（chéng）開發平台（tái）軟件Automation Studio，還是APROL智慧工廠平台，都已具有OPC UA通信能力和基於OPC UA的安全集成，以滿足工業（yè）4.0、IIoT對高（gāo）效數據訪問的一起。同時，在本地數據采集層，Orange Box提供可應用集成於霧計算/邊緣計算節點的（de）通信集成網（wǎng）關，將OEE功能（néng）、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（de）（Brownfield）-均可實現數據訪（fǎng）問與傳輸。

Orange BOX提供ISO-TCP、CAN等總線接（jiē）口用於與底層現場設備進行集成，並通過OPC UA向上與MES、ERP、工業雲進行數據傳輸。

得益於Orange BOX對OPC UA、MQTT、REST等IT傳輸協議的支持，自動（dòng）化產線的數據將被納入整個（gè）物（wù）聯（lián）網和大數據平台。借助開放的（de）應用軟件和分（fèn）析軟件，數（shù）據可被應（yīng）用於智能的生（shēng）產指（zhǐ）導，如路徑規劃、能耗調節、缺陷反饋、排產（chǎn）等。

圖4 Orange Boxes是（shì）模塊化硬件和定製化（huà）軟件的最優結合，創建了麵向工業4.0生產的完美平台

Orange Box的優勢

Orange Box可以用（yòng）於（yú）任何行業，特別適合擁有大量產線（xiàn）和機器設備（bèi）的工廠。作為一個可以實時收集數據、計算數（shù）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。什麽（me）時候需要額外的原材料，什麽（me）時候不需要，這些以往需要依賴有經驗的操作人員（yuán）的決策將由機器自己做出（chū），這才是真正滿足工業4.0的智慧工廠（chǎng）。

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（yào）

不管是OEM廠商（shāng）還是（shì）終端用戶，Orange Box都能提供完整的解決方（fāng）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（ān）裝簡單（dān）

無需（xū）對舊軟件（jiàn）重新編程或修（xiū）改

類似於App Store的操（cāo）作，技術升級方式簡單

基（jī）於網頁（yè）的操作及可視化

可以升級，滿足IoT/工業（yè）4.0未（wèi）來的（de）要求

關於貝加萊（lái）

貝加萊是（shì）一個總部（bù）位於奧地利並擁有（yǒu）遍布全球分支機構的創（chuàng）新驅動型（xíng）自動化企業，2017年7月，貝加萊（lái）成為ABB集團的一（yī）個業務單元。作為全球工業自動化領域（yù）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（hù）提（tí）供機（jī）器與工廠（chǎng）自動化、運動控製、HMI以及集（jí）成安（ān）全技術（shù）的完整解決方案。通過工業物聯網（wǎng）通（tōng）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（xīn）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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