著名市場調研公司IDC近日發布了一組數據:2025年全球物聯網連接數將增長至270億個,將來超過70%的數據和應用正在邊緣產生和處理。而工信部也在《“十四五”智能製造發展規劃》中寫到:到2025年規模以上製造業企業基本普及數字化,智能製造裝備國內滿足率超70%。
中國製造也正在邁向智能化、數字化。在萬物互聯的今天,雲、5G驅動的連接、人工智能和智能邊緣四個“網紅技術”也正推動著各行各業進入全新時代。西門子,作為工業自動化領域的“頭部玩家”,又將如何利用工業邊緣的發展,引領自動化進入全新時代呢?
工業邊緣是如何應運而生的?
過去,大家習慣於金字塔形狀的自動化結構,數據由底層的傳感器執行器產生,由PLC或DCS控製器進行控製,向上由SCADA進行數據采集與監視控製。再向上,由MES係統管理生產執行,由PLM進行產品生命周期管理,由ERP進行企業資源計劃。一般將這個金字塔結構中的中上層信息係統稱為數字化係統。
jinxienian,qiyeyuelaiyueguanzhushujuchanshengdejiazhi,hulianwangjishudefazhanjiasulezheyiguocheng,gongyehulianwangdelangchaoyeqiaoqiaodijiangzheyangdechuantongdegongyejiagoudianfu,jinzitajiegouzhujianbianweiwangzhuangjiegou。zhegewangzhuangjiegoudejichu,youxianchangceng、邊緣層和雲層共同組成,這就是常說的雲邊端的組成形式。
bianyuanshizuikaojinxianchangshujuyuandecengji,jiangshujujinxingcaijihechuli。bingjinxingbendideyunsuanhefankui。duiyugengdaguimodeshuju,keyiyoubianyuancengshangchuangeiyunceng,zaiyunduanjinxingdashujufenxihemoxingxunlian。
有了這樣的架構,就能讓數字化變得更簡單更輕鬆。傳統龐大的MES、ERP、PLM係統中的功能模塊變得輕量化,比如資產管理或能源管理就可以變成一個獨立的App,部署在邊緣層運行。當我們需要設備能源管理時,一個輕量級的應用程序App就能解決,大大降低了時間和金錢成本。
工業邊緣,就在這樣的大背景下應運而生。邊緣計算,指的是在靠近物或數據源頭的邊緣側,進行的存儲、計ji算suan和he執zhi行xing,並bing且qie就jiu近jin提ti供gong智zhi能neng服fu務wu。將jiang邊bian緣yuan計ji算suan應ying用yong到dao工gong廠chang生sheng產chan中zhong,邊bian緣yuan就jiu是shi在zai設she備bei和he機ji器qi的de旁pang邊bian,計ji算suan可ke以yi是shi對dui設she備bei數shu據ju的de簡jian單dan預yu處chu理li,也ye可ke以yi是shi人ren工gong智zhi能neng、機器學習等高級數據處理方式。
邊緣計算的目的,是能夠滿足安全性、實時性,完成數據連接、數據優化,以及智能決策。讓數據真正發揮價值,解決工業現場質量、成本、效率、安全等方麵的難題。
西門子工業邊緣產品架構
西門子工業邊緣分為三個層級,他們分別執行不同的功能。
首先,是最頂層的工業邊緣中心,用於監視多個工業邊緣管理平台,並且可以存儲、瀏覽和下載工業邊緣APP,在這裏,大家可以找到由西門子和合作夥伴開發的針對多種行業和應用場景的APP。

第(di)二(er)層(ceng),平(ping)台(tai)層(ceng),工(gong)業(ye)邊(bian)緣(yuan)管(guan)理(li)平(ping)台(tai)。是(shi)用(yong)於(yu)集(ji)中(zhong)管(guan)理(li)所(suo)有(you)已(yi)連(lian)接(jie)邊(bian)緣(yuan)設(she)備(bei)的(de)軟(ruan)件(jian)平(ping)台(tai)。它(ta)處(chu)於(yu)工(gong)廠(chang)車(che)間(jian)層(ceng)級(ji),可(ke)以(yi)同(tong)時(shi)監(jian)控(kong)上(shang)百(bai)台(tai)已(yi)連(lian)接(jie)設(she)備(bei)的(de)狀(zhuang)態(tai),並(bing)且(qie)在(zai)目(mu)標(biao)邊(bian)緣(yuan)設(she)備(bei)上(shang)安(an)裝(zhuang)邊(bian)緣(yuan)應(ying)用(yong)和(he)升(sheng)級(ji)軟(ruan)件(jian)功(gong)能(neng),將(jiang)功(gong)能(neng)從(cong)雲(yun)端(duan)轉(zhuan)移(yi)到(dao)生(sheng)產(chan)係(xi)統(tong)。

第di三san層ceng,設she備bei層ceng,部bu署shu了le工gong業ye邊bian緣yuan運yun行xing係xi統tong的de邊bian緣yuan設she備bei,在zai數shu據ju生sheng成cheng現xian場chang就jiu可ke以yi進jin行xing采cai集ji和he處chu理li,並bing且qie支zhi持chi和he自zi動dong化hua設she備bei的de集ji成cheng和he執zhi行xing容rong器qi化hua的de邊bian緣yuan應ying用yong。這zhe裏li的de一yi台tai邊bian緣yuan設she備bei可ke以yi同tong時shi運yun行xing多duo個ge應ying用yongAPP。目前西門子已發布了工控機的邊緣設備,並且有不同算力和內存的產品可供選擇,可以滿足多種場景的需求。


以上的中心層、平台層和設備層,共同構成了西門子工業邊緣的整體係統架構。貫穿其中的是邊緣應用App,keyizaidingcengdebianyuanzhongxinzhaodaoheshideyingyongjinxingxiazai,xiazaidaogongchangbendidebianyuanguanlipingtaizhong,zaiyoubianyuanguanlipingtaiyicixingxiafadaogongchangneishangbaitaidebianyuanshebeizhong,jiandanyougaoxiao。

如想要自己開發應用,西門子開放的係統也完全支持和鼓勵自主開發應用的部署。大家隻需要用docker容器封裝技術將應用打包,就可以輕鬆地將它部署到邊緣設備上,無縫集成。
總結一下,工業邊緣架構,需要硬件、平台、軟件應用的共同配合,才能協同作用,發揮最大優勢。
在應用層,西門子結合了工業用戶的專業需求,開發和發布了不同層級的應用APP產品。
這些應用分為三類:最底層的連接應用,可以和現場設備以及雲進行通訊,支持多種主流協議;中間層的數據服務和數據總線負責做好傳遞;而上層的功能應用,是最貼近用戶的App,他(ta)們(men)可(ke)以(yi)解(jie)決(jue)不(bu)同(tong)的(de)問(wen)題(ti),比(bi)如(ru)創(chuang)建(jian)可(ke)視(shi)化(hua)的(de)數(shu)據(ju)模(mo)型(xing)。分(fen)析(xi)產(chan)線(xian)的(de)運(yun)行(xing)狀(zhuang)況(kuang),分(fen)析(xi)和(he)優(you)化(hua)機(ji)器(qi)設(she)備(bei)的(de)產(chan)能(neng),固(gu)定(ding)資(zi)產(chan)管(guan)理(li),能(neng)源(yuan)管(guan)理(li)等(deng)等(deng)。
這一層級上,除了西門子的App,更有合作夥伴基於西門子工業邊緣平台開發的更多針對行業場景的App,包括機器視覺檢測和預測性維護。合作夥伴隻需要將任何開發平台開發的應用,由docker容器技術進行打包,就可以輕鬆部署到西門子工業邊緣平台上。
西門子工業邊緣生態構建
chuletigongzhengtaoruanyingjianchanpindejiagou,ximenzihaizhiliyujianlilingxiandegongyebianyuanshengtai,weiyonghuhehezuohuobanchuangzaogengduojiazhi。yituoyukaifangdejishupingtai,muqian,yiyouduojiagongyeqiyeheshebeizhizaoshangzuoweiyonghujiarushengtai,lvxianganshoudaolejishudebiange。tamenjiezhugongyebianyuandejishutigaolechanpinshengchandezhilianghexiaolv,yetigaoleshichangjingzhengli。
與此同時,來自OT和IT領域的多家應用程序開發夥伴、解決方案夥伴和工程服務夥伴,也加入了工業邊緣的生態,他們將最新的技術應用,如人工智能、機器視覺、預測性維護等超強技術融入到邊緣計算中,為企業解決了生產中難以用傳統自動化技術解決的痛點,帶來了巨大價值。
而西門子,作為生態的創建者,為大家提供了全套體係的軟硬件產品、應用商店、技術支持、社群等,也將在未來自動化的技術變革浪潮中,和大家並肩同行,智創未來!
如需了解更多信息,請訪問西門子工業官網


