产品生产和企业IT共生

发布时间：2020-02-17 22:32:19 阅读：次来源：咖啡机厂家

在工业 4.0 愿景诞生出的智能工厂以生产智能产品并提供后续的智能产品服务为核心，因而它对生产环节及控制生产的 IT系统提出了全新要求。

Karl M. Troeger

产品管理部总监

德国PSIPENTA (PSI)软件系统公司

产品与物联网相连带来了全新的、与产品相连的服务形式。未来对于一个产品的定义不仅局限于物理和技术属性的定义，也通过其在物联网中的表现和行为进行定义；同时，一个产品也不只是作为最终产品定义，而且，也定义了该产品在整个生产链中的位置。

当前状态

现今软件领域所反应的趋势是不同IT系统根据其完成的任务来分类。我们常见的对自动化和IT系统的金字塔式五级划分是对这种分类方式的精确描述。企业管理层面通常使用ERP系统，通过ERP创建订单交易的框架，它主要面向商务层面。它串起供应商、生产、发货和开票的价值流。对于订单计划，一般处理的比较粗放。

在许多情况下，计划编制和实际生产数据的管理通常在金字塔的第二层－生产层面实现。

这就是需要用到MES系统的地方。这些系统能够完成更详细的生产计划，同时，负责贯彻生产所需要达到的指标。MES系统和下一层面（过程自动化层面）以及 ERP 系统的接口并不是一目了然的，其复杂性不容忽视。因而，能一条龙提供 ERP 和MES 系统的供应商具有明显的优势，它为在企业和运行层面的整合提供了更大的灵活性。

通常在生产层面和自动化技术之间存在另一个层面。这个层面指的是可视化管理具体的机器状态。这种被称为SCADA系统的解决方案完全与设备打交道，可以修改和监控当前生产参数。

控制层面是指自动化技术及与之相连的传感器及执行器。在大多数情况下，上级计划系统和自动化系统通常不存在联系。设备数据采集系统仅部分填补这些缝隙，因为获得的数据不被用来或很少用来影响不同层面的计划编制。

智能工厂中的IT系统

智能工厂的特性和智能工厂中生产的智能产品要求以新的方式计划和控制生产系统。等级森严的集中管理已无法应对日益增长的、对生产单位分散化和加大自主权的需求。智能产品及其主动通讯功能对于如今的系统而言是一项特别大的挑战，这种挑战是被动系统－例如 RFID 技术无法应对的。额外的IT系统需要集成至总系统中来，其主要的任务是解除系统与系统之间的界限，建立全局的、考虑所有要素的生产控制系统。

在未来的智能工厂，不仅仅智能产品对软件系统提出了新的要求。越来越多的高性能传感器能提供所需数据，这些数据也将融入到生产系统中，以进行对生产的持续模拟。虚拟的生产地图有助于预测未来状态并连续检查整个系统的最新性能。未来，企业还能

使用高度成熟的分析结果，自动化控制整个或局部生产系统。工厂日益增长的对灵活度的需求要求参与其中的所有IT系统集成工作。

智能工厂的另一项要素是生产设备现有的和未来的通讯能力。设备必须具备持续协调材物流和产品流，甚至在必要时跨企业协调。为了达到这个目标，必须获建立具有稳定的、坚固的、且特别安全的通讯渠道。

根据不同产品类型、系统可用性和其他的参数来配置生产管理系统需要参与其中的IT 系统具有新性能。生产管理系统必须体现产品动态性和设备之间的沟通能力。未来，也许还能达到通过重新配置生产管理系统的参数，就能直接驱动自动化控制模型。

更高的整合高度

只有当所有方面都在灵活标准基础之上顺利发挥共同作用时，才能成功贯彻智能工厂和智能服务的概念。新的业务模式即将诞生。与今天相比，企业、生产和产品的IT系统的整合将更为关键。企业内的任务及其相关责任被重新定义。一体的、不受约束的系统互联方式可以与大自然中不同生物之间的共生作比较。共生，即互惠，即互相填补各自的不足。与大自然共生类似，不同的IT系统必须在智能工厂内互相扶持，并形成几乎可称之为共生的关系。

“一体的、不受约束的系统互联方式可以与大自然中不同生物之间的共生作比较。与大自然共生类似，不同的IT系统必须在智能工厂内互相扶持，并形成几乎可称之为共生的关系。”

－ Karl M. Troeger｜产品管理部总监

德国PSIPENTA (PSI)软件系统公司