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1.數字化是制造的必然

數字化已經是產業共識，傳統的物理連接到數字連接使得制造的協同出現更多可能，數字協同也是美國IIC、德國工業4.0和中國制造2025的共同聚焦點，通過工業物聯網（IIoT）實現數字化，推動柔性制造，實現大規模定制，進而提升競爭力，贏得全球市場。

圖1-數字化是全球制造業的發展聚焦與趨勢

2.工業物聯網的價值

2.1.資產利用率的提升

IIoT要解決的首要問題是提升資產（機器、產線）的使用效率，這包括對設備的有效使用、低維護成本的需求，以及對于在個性化時代如何連線生產應對“小批量、多品種”的生產協同需求，并且如何在單位產品上的能耗被精確計量以及優化。

圖2-IIoT價值用于提高資產利用率

2.2新盈利模式帶來收入增加

圖3-IIoT價值增加額外收入來源

基于數字化，新的服務模式如融資租賃現在也變得更為常見，提供分時的設計、產線資源的分享，這些都可以為企業帶來額外的收入，而這一切依賴于數字化鏈條的透明連接，從消費、生產到服務。

2.3增強的服務和售后服務

圖4-IIoT價值增強服務和售后

為客戶帶來全生命周期的服務，不僅是一種自身競爭力的提升，對于機器制造商而言，這也是新的業務增長點，通過更好的預測性維護服務、工藝優化與咨詢、機器升級等，這些服務依賴于數字化的采集、反饋，另外，還有一個吸引力的地方在于，它也可以通過數據的反饋來優化機器的設計。

3.邊緣連接與控制

工業物聯網的實現方式有很多，目前邊緣計算是一個廣泛被接受正在全球主流廠商推進的IIoT架構，貝加萊也是其中邊緣計算的積極推動者。

邊緣計算是指在物理上介于現場設備與云之間，在服務上強調一定實時性并解決“策略與優化”問題，而其基本的功能則在于連接。

圖5-OPC UA是邊緣連接的關鍵

面對傳統現場總線的復雜性以及語義互操作的挑戰，OPC UA成為了業界的共識，貝加萊在各控制器連接標準上均集成了OPC UA，并且支持MQTT/AMQP的云連接接口標準。

4.數字化構建整個柔性制造的流程覆蓋

圖6-實現IIoT的邊緣計算整體層級

圖6則以全景的闡述了IIoT的數字化制造使能層級與路徑，基礎的現場連接、安全、數據融合、歷史數據、商業智能、機器學習到云的長期數據存儲，數字化在各個階段扮演著不同的角色：

貝加萊提供了基礎的連接如OPC UA的總線控制將POWERLINK和OPC UA融合，并在未來將TSN與OPC UA融合實現基礎的跨平臺、滿足語義互操作規范的連接，在嵌入式邊緣控制器層，X20等控制器實現本地的控制任務與數據存儲功能，并通過OrangeBox、APROL作為邊緣控制器實現產線、工廠一級的數據采集，并通過BI為企業實現數據呈現、報表、趨勢、報警的任務，而通過MQTT/AMQP等軟件接口與各種第三方的云進行連接，并實現機器學習、長周期數據的存儲。

5.貝加萊落地實現-OrangeBox

OrangeBox是一個為“Brownfield”那些老舊工廠而設計的IIoT解決方案，它扮演一個邊緣控制節點的作用，因為Brownfield是大量存在的，而Greenfield在明天也會成為“Brownfield”。

圖7-OrangeBox功能組合

OrangeBox是一個“組合”，它借助于貝加萊豐富的軟件、硬件技術來實現對工廠的數據采集、連接、處理功能。如圖7。

--OrangeBox的硬件是貝加萊控制器

--軟件則包括了mapp的功能模塊如mappOEE、mappEnergy等

既可以在本地進行OEE計算呈現，也可以提供數據給高一層的數據應用（如MES/ERP,云端服務）通過OPC UA Server的訪問。

由于有豐富的現場總線模塊，對于老工廠那些復雜的總線貝加萊可以連接，而另一方面如果連總線也是沒有的，豐富的I/O采集模塊可以解決這些問題。

圖8-OrangeBox的電子儀表盤顯示

圖8則以生產的OEE計算參數，包括速度損失、浪費與返工等的輸入來呈現設備與產線整體的性能。

數字化服務于制造業的效率提升，而數字化需要基于開放互聯，對機器、產線進行全面的數據采集、數字化建模、才能使能柔性制造。

關于貝加萊

貝加萊是一個總部位于奧地利并擁有遍布全球分支機構的創新驅動型自動化企業，2017年7月，貝加萊成為ABB集團的一個業務單元。作為全球工業自動化領域的領導者，貝加萊融合了前沿技術與先進的工程能力，為各個產業客戶提供機器與工廠自動化、運動控制、HMI以及集成安全技術的完整解決方案。通過工業物聯網通信標準如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。