基于共识的标准和规范是工业4.0新概念和新技术成功实施的基础,因此专家们聚集在德国柏林,展示和讨论一些新的成果。
工业4.0为德国提供了成为21世纪全球领先工业国和生产设备供应商的机会。网络物理系统在生产和物流中的整合,物联网和服务网络在工业生产中的应用是相关的技术前提。
为了将新的概念和技术转化为工业实践,标准化也是一个重要的环节。
然而,要将新的概念和技术转化为产业实践,标准化也是一个重要的环节。在此背景下,标准化组织VDE/DKE、DIN和联邦经济与能源部(BMWi)共同合作,于2015年2月19日召开了主题为“工业4.0标准——基本方法和概念”的会议。约200名专家来到柏林经济部会议中心,介绍和讨论工业4.0的标准、规范、方案和模式。
在标准化会议上,专家们介绍了有关参考架构、工程、语义和通信领域事态的重要信息。工业4.0的DIN/DKE控制发起组织UlrichEpple教授宣布,继2013年制定工业4.0蓝图后,下一个版本将于今年秋季发布,大会期间的讨论结果也将纳入新蓝图。
会议期间讨论了数字化工厂的参考模型、数据模型、云服务和MES(制造流程执行管理系统)生产计划。结合对象及其虚拟显示的I40组件方案和“工业4.0参考架构模式(Rami4.0)”引起了与会者的极大兴趣。Rami4.0是一个立方体层次模型,不仅考虑了通信层面,还考虑了设备和产品的生命周期、自动化和IT层面。
正确理解和解释数据
第二次会议讨论的主题是语义,它不仅实现了数据交换,而且对于数据的共同理解和准确解释也非常重要。后一次会议的内容是通信技术中一个重要而特殊的观点。
除了当今通信技术的标准,柏林会议还强调可靠性、实时性和安全性是工业4.0通信的基本要求。
I40组件是网络物理系统的基本元素。
马格德堡大学(magdeburg University)教授ChristianDiedrich表示,工业4.0组件到目前为止还不是一个标准组件,但它将与工业4.0的参考模型一起被纳入VDI/VDE标准的工作组范围内。他在柏林谈到了工业4.0组件在生产过程中的整合,并解释道:“工业4.0组件(I40组件)可以理解为CPS(网络物理系统)的基本要素。”CPS由一个或多个这样的I40组件和基于I40组件提供乘法服务的应用系统层组成。
这样的I40组件分别由物理对象或信息世界中的对象组成。来自马格德堡的研究人员ChristianDiedrich说,这些对象和所谓的管理层形成了一个包含资源管理器和数据对象的整体,每个物理组件都可以用一个I40组件来表示。资源管理器根据表示的对象提供数据和服务,这意味着不同类型的对象由不同的I40组件表示,这些组件分别提供特定的服务和信息。
马格德堡大学教授ChristianDiedrich说:“自动控制、调节、监测和诊断的一些功能在未来仍将以传统方式存在。”
根据Diedrich的说法,即使如此,一些自动控制、调节、监测和诊断功能在未来仍将保持传统方式。
德国标准蓝图第二版将于秋季出版。
如前所述,2013年11月,德国标准蓝图发布,总结了工业4.0领域现有的相关标准,并指出了目前可见的要求。十二个行动领域从标准化角度构建了工业4.0新概念新技术的应用领域。该蓝图是不同技术领域的参与者之间的沟通状态、指南和方法,以支持R&D进程中新技术和方法的市场认可。在今秋标准蓝图第二版出版之前,上述工作组目前正在修订结果和要求。
“原本很大程度上与外界隔绝、受时空限制的公交系统数据流正在被颠覆和破坏。”德国斯图加特Flawn Hof生产技术与自动化研究所gun terh?rcher博士在第三次会议上指出:“即使是久经考验的自动化金字塔也会被夷为平地,取而代之的是一种‘混乱’的交流方案。”
实时是所有网络物理系统的重要属性,在各种应用中意味着“及时性”,反应时间可以从毫秒到小时不等。对于网络化、自适应和独立的系统,必须采用一种标准来概括和统一工业实时系统中的重要概念和特征。管理日益复杂的生产系统需要分发机械智能和数据,这将迫使M2M通信通过广播、电信和互联网等开放媒体实现完全或部分独立。
德国的工业通信没有得到明确的阐述。
结果是再次面临风险:信息安全和通信方式的可控性如何?这会引起人们的焦虑,很多用户持保留态度,表示怀疑或担忧。观众提出的问题也说明,未来的工业传播还没有被阐述清楚。
一位与会者问德国工业是否错过了一个发展机遇,另一位与会者则担心取消SI单位后会出现混乱。他问:“我们会回到混乱吗?”第三位参与者提出的问题是,自我配置机器的可检测性如何。
德国斯图加特Flawn Hof生产技术与自动化研究所gun terh?rcher博士说:“只有基于国际共识的标准化才能保证足够的安全性,从而促进新概念和新技术的普及。”
这样一来,安全问题就很大了。如今,自动化系统已经停止工作,这导致了生产线的暂停和相关物流网络的昂贵堵塞。所以h?Rcher在会上提出了这样一个问题:“这个保守的行业如何以充分的、经济上可行的理由向智能配送、统计通信、机器控制转型?”他以下面的话结束了他的报告:“只有基于国际共识的标准化才能确保足够的安全性,从而促进这些新概念和新技术的普及。”