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實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是迎接未來(lái)挑戰(zhàn)的必然，而領(lǐng)先的機(jī)械制造商總是走在技術(shù)的前沿，生產(chǎn)與制造業(yè)企業(yè)需要的是一攬子解決方案，誰(shuí)能提供更為完整的生產(chǎn)解決方案，誰(shuí)將贏得客戶(hù)。

對(duì)于塑料工業(yè)的數(shù)字化應(yīng)用而言，其服務(wù)于生產(chǎn)的優(yōu)化與更為個(gè)性化的制造，而這一切仍然以精益的有三個(gè)非常重要的場(chǎng)景：

(1)狀態(tài)監(jiān)測(cè)

(2)即插即用

(3)優(yōu)化

對(duì)于工廠(chǎng)而言，有幾個(gè)需求是通用的：

(1)簡(jiǎn)單方式實(shí)現(xiàn)機(jī)器的全廠(chǎng)集成

(2)安全的IT數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)

(3)機(jī)器與工廠(chǎng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化

(4)高效的機(jī)器與產(chǎn)線(xiàn)重組

基于直接的方法調(diào)用，實(shí)現(xiàn)SoA是信息系統(tǒng)集成的關(guān)鍵，語(yǔ)義的定義必須獨(dú)立于制造商，否則，工廠(chǎng)的IT與OT集成，實(shí)現(xiàn)即插即用的生產(chǎn)組織將遙遙無(wú)期，而所謂的數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能制造升級(jí)將成為空談。

圖1-信息模型

OPC UA是獨(dú)立于廠(chǎng)商的通信解決方案，可以用實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)的語(yǔ)義互操作以及信息模型的構(gòu)建，讓IT訪(fǎng)問(wèn)OT變得簡(jiǎn)單，基于OPC UA的垂直行業(yè)信息模型如Euromap將為塑料工廠(chǎng)提供集成的解決方案。

數(shù)字化基礎(chǔ)—信息模型

OPC UA是為解決工廠(chǎng)語(yǔ)義互聯(lián)的關(guān)鍵，OPC UA非常重要的角色在于必須通過(guò)語(yǔ)義互操作來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)不同廠(chǎng)商的機(jī)器的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化訪(fǎng)問(wèn)，而另一方面，OPC UA也要解決信息模型的問(wèn)題，因?yàn)椋@樣才能讓“即插即用”和高速的生產(chǎn)重組得以實(shí)現(xiàn)。

圖2為OPC UA的簡(jiǎn)圖，在OPC UA 服務(wù)器上的地址空間里包括了信息的基本模型并由客戶(hù)端來(lái)訪(fǎng)問(wèn)，支持請(qǐng)求-應(yīng)答機(jī)制、Pub/Sub和訂閱/通知形式的數(shù)據(jù)交互機(jī)制，其數(shù)據(jù)傳輸支持TCP/UDP等。

圖2-OPC UA信息交互架構(gòu)

OPC UA采用SoA的架構(gòu)設(shè)計(jì)，包含了多種數(shù)據(jù)服務(wù)功能，這些功能為數(shù)據(jù)交互提供了基礎(chǔ)功能性保障。

OPC UA與Euromap

在不同的行業(yè)，對(duì)于信息模型的構(gòu)建也是不同的，就像塑料行業(yè)有模具、加熱溫區(qū)、注塑機(jī)與機(jī)械手的配合，而在制藥行業(yè)可能關(guān)注于數(shù)據(jù)的可追溯性（FDA Gamp電子簽名認(rèn)證），印刷行業(yè)則考慮裝訂的尺寸、折頁(yè)配頁(yè)、顏色的管理等。

塑料行業(yè)在過(guò)去已經(jīng)有了不同的標(biāo)準(zhǔn)用于注塑機(jī)與機(jī)械手等輔機(jī)的溝通標(biāo)準(zhǔn)如EUROMAP 63/77等，包括27的物理連接接口，以及未來(lái)發(fā)展的79基于TSN的通信。

圖3-基于Euromap的塑料工廠(chǎng)集成

圖4-基于EUROMAP77的注塑機(jī)與MES系統(tǒng)的互聯(lián)

圖3是采用OPC UA的Euromap模型，基本模型、設(shè)備模型（模具、驅(qū)動(dòng)等）、作業(yè)單、數(shù)據(jù)服務(wù)集等信息，通過(guò)這些信息上位的管理系統(tǒng)可以全局的把握注塑機(jī)的運(yùn)行情況，并能夠進(jìn)行可視化的配置，使得產(chǎn)線(xiàn)的調(diào)整可以進(jìn)行交互。

圖4 EUROMAP 77描述了在注塑機(jī)（IMM）和制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）之間的數(shù)據(jù)交互，MES用于采集來(lái)自于注塑機(jī)的信息，旨在更易于實(shí)現(xiàn)質(zhì)量保障、作業(yè)和數(shù)據(jù)集的管理。EUROMAP 77的目標(biāo)在于提供一個(gè)唯一的接口，用于銜接IMM和MES系統(tǒng)。

以下功能將被涵蓋：

關(guān)于注塑機(jī)的通用信息（制造商,型號(hào),序列號(hào)等），當(dāng)前配置和IMM狀態(tài)包括模具、注射單元、功

率單元以及在機(jī)器上相關(guān)改變的日志。

作業(yè)管理：機(jī)器運(yùn)行期間的作業(yè)信息以及生產(chǎn)循環(huán)的參數(shù)，以及從MES到IMM的傳送作業(yè)信息并

啟動(dòng)生產(chǎn)的方法。

數(shù)據(jù)集管理：IMM存儲(chǔ)相關(guān)配置的信息叫數(shù)據(jù)集，這些數(shù)據(jù)包括了與IMM相關(guān)的額定工藝參數(shù)（間，溫度，壓力），同時(shí)也包括了安裝的機(jī)械手系統(tǒng)，EUROMAP 77.2允許信息在IMM和MES之間進(jìn)行傳輸，用于構(gòu)建一個(gè)數(shù)據(jù)集知識(shí)庫(kù)。圖4是工業(yè)4.0針對(duì)整個(gè)數(shù)字工廠(chǎng)的信息管理殼規(guī)范。也采用OPC UA進(jìn)行傳輸。

圖5-采用OPC UA的管殼

B&R與Euromap

Euromap是由歐洲的注塑機(jī)生產(chǎn)制造企業(yè)共同構(gòu)建的，VDMA在其中扮演非常重要的協(xié)調(diào)角色，貝加萊是Euromap的積極推動(dòng)者，并在Euromap的標(biāo)準(zhǔn)制定過(guò)程中發(fā)揮核心作用。

在貝加萊的各個(gè)控制器中均可實(shí)現(xiàn)OPC UA的通信互聯(lián)，包括在Automation Studio中集成了Euromap接口的開(kāi)發(fā)模塊，使得注塑機(jī)廠(chǎng)商可以輕松的實(shí)現(xiàn)OPC UA 以及Euromap的連接開(kāi)發(fā)。

圖6-Euromap 79工作組會(huì)議在貝加萊總部召開(kāi)

我們的數(shù)字化注塑工廠(chǎng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

針對(duì)塑料工廠(chǎng)，貝加萊提供了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)連接方案：

(1)對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的注塑機(jī)控制器，都有OPC UA Server以及支持Euromap的規(guī)范，并以軟件配置的形式供用戶(hù)簡(jiǎn)單設(shè)置應(yīng)用于互聯(lián)。

(2) 針對(duì)舊有設(shè)備與新設(shè)備的混合產(chǎn)線(xiàn)，通過(guò)OrangeBox來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線(xiàn)的互聯(lián)；

(3)對(duì)于整個(gè)工廠(chǎng)由APROL作為統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交互平臺(tái)，對(duì)數(shù)據(jù)采集、集合、預(yù)處理然后通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的MQTT、AMQP等方式與云、霧計(jì)算平臺(tái)連接。

貝加萊作為塑料行業(yè)的重量級(jí)廠(chǎng)商，受邀出展亞洲第一國(guó)際塑料橡膠展 （Chinaplas）

4月24-27日，上海虹橋國(guó)家會(huì)展中心

展位號(hào)：4.1H-E71

期待與您共享塑機(jī)之道！

關(guān)于貝加萊

貝加萊是一個(gè)總部位于奧地利并擁有遍布全球分支機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)型自動(dòng)化企業(yè)，2017年7月，貝加萊成為ABB集團(tuán)的一個(gè)業(yè)務(wù)單元。作為全球工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，貝加萊融合了前沿技術(shù)與先進(jìn)的工程能力，為各個(gè)產(chǎn)業(yè)客戶(hù)提供機(jī)器與工廠(chǎng)自動(dòng)化、運(yùn)動(dòng)控制、HMI以及集成安全技術(shù)的完整解決方案。通過(guò)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)如OPC UA、POWERLINK和openSAFETY以及貝加萊強(qiáng)大的Automation Studio軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境，貝加萊不斷重新定義自動(dòng)化工程的未來(lái)。貝加萊保持持續(xù)的創(chuàng)新精神，為客戶(hù)提供更為簡(jiǎn)化以及超出預(yù)期的工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域前沿技術(shù)與方案。