工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)4.0架構(gòu)對(duì)接與應(yīng)用

1、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)4.0：架構(gòu)對(duì)接與應(yīng)用Industrial Internet & Industrie4 .0 ： Architecture Alignment & Application 參考架構(gòu)對(duì)接與互操作性： IIRA 與 RAMI4.0 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在制造業(yè)的應(yīng)用分布式工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的實(shí)施1231參考架構(gòu)對(duì)接與互操作性： IIRA 與 RAMI4.0 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在制造業(yè)的應(yīng)用分布式工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的實(shí)施1232國(guó)際上主要的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)參考架構(gòu)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟 (IIC),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)參考架構(gòu)-IIRA，2015.6/2017.2工業(yè)4.0平臺(tái)(Plattform Industrie 4.0),工業(yè)

2、4.0參考架構(gòu)模型-RAMI4.0, 2015.7信息物理系統(tǒng)公共工作組，信息物理系統(tǒng)框架，2016.5 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟 (AII),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu), 2016.8邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟 (ECC), 邊緣計(jì)算參考架構(gòu), 2016.11/2017.11工業(yè)價(jià)值鏈計(jì)劃, 工業(yè)價(jià)值鏈參考架構(gòu), 2016.12/2017.11開放霧計(jì)算聯(lián)盟 (OpenFog), 霧計(jì)算參考架構(gòu), 2017.2中國(guó)信息物理系統(tǒng)發(fā)展論壇, 信息物理系統(tǒng)白皮書，2017.3ISO/IEC JTC 1/SC 41 CD 30141, 物聯(lián)網(wǎng)參考架構(gòu) (IoT RA)，正在撰寫中 IEEE P2413，物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)框架標(biāo)準(zhǔn)，

3、正在撰寫中IIC與I4.0之間的合作44推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型在全球范圍內(nèi)推動(dòng)了跨越產(chǎn)業(yè)界限的 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的采用協(xié)調(diào)工業(yè)4.0的發(fā)展，推動(dòng)的德國(guó)工 業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型芝加哥, 2016.6海德堡，2016.9蘇黎世，2015.11能源醫(yī)保 制造公共設(shè)施 交通運(yùn)輸工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)跨領(lǐng)域的互操作性JTG1: 生命周期JTG2: 架構(gòu)對(duì)接 JTG3: 測(cè)試床合作 JTG4: 互操作性與標(biāo)準(zhǔn)JTG5: 安全JTG6: 合作與計(jì)劃.IIC與I4.0之間的合作設(shè)立了若干個(gè)聯(lián)合任務(wù)組（JTG）聯(lián)合發(fā)布IIRA和RAMI 4.0體系結(jié)構(gòu)映射和對(duì)接白皮書/iic-i40-joint-work.htmIIRA與RAMI4.0:

4、體系架構(gòu)對(duì)接與互操作性工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟工業(yè)4.0平臺(tái)IIRA 與 RAMI 4.0 的對(duì)比相似和差異之處架構(gòu)I4.0組件結(jié)構(gòu)I4.0連接白皮書連接 框架實(shí)施 視角功能 視角使用 視角業(yè)務(wù) 視角解決方案生命周期應(yīng)用場(chǎng)景生命周期 價(jià)值流資產(chǎn)資產(chǎn)/互補(bǔ)相似不同15IIRA 與 RAMI 4.0 的功能對(duì)接與映射智能與彈性控制工業(yè)分析分布數(shù)字管理連接應(yīng)用物理系統(tǒng)感應(yīng)信息運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)特征可信賴度功能域業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)功能信息通訊整合資產(chǎn)架構(gòu)層16制造運(yùn)營(yíng)標(biāo)標(biāo)唯 一唯 一準(zhǔn)準(zhǔn)屬資功語(yǔ)性產(chǎn)能義標(biāo)標(biāo)識(shí)識(shí)維護(hù)服務(wù)預(yù)測(cè)性維護(hù)設(shè)備資產(chǎn)使用數(shù)據(jù).系統(tǒng)的互操作性IIRA與RAMI4.0:體系架構(gòu)對(duì)接與互操作性具有高度的互補(bǔ)性IIRA

5、: 跨產(chǎn)業(yè)廣泛的適用性和互操作性RAMI 4.0: 深度聚焦制造業(yè)價(jià)值鏈生命周期的數(shù)字化概念、方法和模型具有很強(qiáng)的相互對(duì)應(yīng)性其差異性源于對(duì)問題思考的視角、范圍和深度的不同相輔相成、共同加強(qiáng)制造業(yè)及其它領(lǐng)域的數(shù)字化IIRA: 強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)分析的功能與價(jià)值; RAMI 4.0: 工業(yè)4.0組件模型的標(biāo)準(zhǔn)化基于IIRA和RAMI 4.0的IIoT系統(tǒng)之間的互操作性非常重要具有實(shí)現(xiàn)連接/通信/語(yǔ)義互操作性的共同點(diǎn)IIRARAMI4.0參考架構(gòu)對(duì)接與互操作性： IIRA 與 RAMI4.0 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在制造業(yè)的應(yīng)用分布式工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的實(shí)施123信息化的制造生產(chǎn)管理 流程的自動(dòng)化信息物理系統(tǒng)(CPS)產(chǎn)品

6、設(shè)計(jì)流程 規(guī)劃生產(chǎn) 工程CAxCAMALM : Asset Lifecycle Management = Production Lifecycle Management, to distinguish from Product Lifecycle Management (PLM)建造投產(chǎn)運(yùn)維退役ALM報(bào)廢與回收資產(chǎn)鏈 運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)APMMRO交付與 分銷價(jià)值鏈 業(yè)務(wù)管理產(chǎn)品 訂單生產(chǎn) 計(jì)劃材料與 供應(yīng)客戶 支持ERPSCMCRMMES制造QMS多品種、小批量柔性制造， 快速響應(yīng)市場(chǎng)需求在更短的創(chuàng)新周期里推出更多樣、更為復(fù)雜的產(chǎn)品產(chǎn)品鏈 創(chuàng)新管理PLM仿真動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)配生產(chǎn)資源，高績(jī)效、高質(zhì)量

7、、低成本創(chuàng)造增值服務(wù)，使能業(yè)務(wù)模式升級(jí)轉(zhuǎn)型低成本、可靠、高成效數(shù)字孿生體: 產(chǎn)品數(shù)字模型評(píng)估性能、 發(fā)現(xiàn)缺陷、預(yù)測(cè)故障優(yōu)化生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)流程改善產(chǎn)品設(shè)計(jì)精準(zhǔn)產(chǎn)品召回?cái)?shù)字主線與 數(shù)字孿生體產(chǎn)品 設(shè)計(jì)流程 規(guī)劃生產(chǎn) 工程CAxCAM產(chǎn)品鏈 創(chuàng)新管理PLM仿真價(jià)值鏈 業(yè)務(wù)管理產(chǎn)品 訂單生產(chǎn) 計(jì)劃材料與 供應(yīng)ERPSCMCRMMES制造QMS交付與 分銷客戶 支持建造投產(chǎn)運(yùn)維退役ALM報(bào)廢與回收資產(chǎn)鏈 運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)APMMRO3D MBE數(shù)字主線Digital Twin數(shù)字孿生體制造數(shù)據(jù): 人、機(jī)、料、法、質(zhì)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù): 設(shè)計(jì)規(guī)格、模型、工藝和工程數(shù)據(jù)運(yùn)維數(shù)據(jù): 使用和維護(hù)數(shù)據(jù)數(shù)字主線:整合產(chǎn)品生命

8、周期功能環(huán)節(jié),為建立產(chǎn)品數(shù)字模型集成數(shù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)數(shù)據(jù)分析 - 實(shí)時(shí)反饋、優(yōu)化流程價(jià)值鏈 業(yè)務(wù)管理ERP產(chǎn)品 訂單生產(chǎn) 計(jì)劃產(chǎn)品鏈 創(chuàng)新管理Material &SCMPLMSupply仿真CAMMES資產(chǎn)鏈 運(yùn)營(yíng)管理產(chǎn)品流程生產(chǎn)ManufacturingLMA3D MBE設(shè)計(jì)CAx規(guī)劃工程系統(tǒng)數(shù)字主線QMS設(shè)計(jì)交付與建造分銷客戶CRM投產(chǎn) 支持Operation &MaintenanceAPMMRO退役報(bào)廢與 回收流式數(shù)據(jù)分析 邊緣計(jì)算:即時(shí)響應(yīng)物理世界的事件材料與 供應(yīng)ply實(shí)時(shí)監(jiān)控OEE故障檢測(cè)與診斷預(yù)測(cè)性維護(hù)質(zhì)量分析能耗管理資源績(jī)效管理O裝pe備rat運(yùn)ion維& M數(shù)ain據(jù)ten分an

9、析ce物流過程 數(shù)據(jù)分析PLMERPMESME制S 造過程M數(shù)anu據(jù)fa分ctu析ringQMS流程優(yōu)化人員安全監(jiān)管價(jià)值鏈 業(yè)務(wù)管理ERP產(chǎn)品 訂單生產(chǎn)計(jì)劃產(chǎn)品鏈 - 創(chuàng)新管理材料與SCMPLM供應(yīng)仿真CAMMES資產(chǎn)鏈 運(yùn)營(yíng)管理產(chǎn)品流程生產(chǎn)制造ALM設(shè)計(jì)CAx規(guī)劃工程系統(tǒng)3D MBE 數(shù)字主線QMS設(shè)計(jì)交付與建造分銷客戶CRM投產(chǎn) 支持運(yùn)維APMMRO退役報(bào)廢與 回收跨域的工業(yè)大數(shù)據(jù)分析- 周期反饋、優(yōu)化流程時(shí)間縱向跨域批量性大數(shù)據(jù)挖掘分析批量性大數(shù)據(jù)分析:識(shí)別和消除效率和績(jī)效瓶頸為實(shí)時(shí)流式數(shù)據(jù)分析和仿真建立模型捕捉產(chǎn)品使用模式和客戶偏愛與需求分布式工業(yè)（大）數(shù)據(jù)分析的功能架構(gòu)流程數(shù)據(jù)湖數(shù)

10、據(jù)聚合與處理流式數(shù)據(jù)分析大數(shù)據(jù)儲(chǔ)存批量分析數(shù)據(jù)整合動(dòng)態(tài)流程數(shù)據(jù)設(shè)備與產(chǎn)品數(shù)據(jù)信 息 分 發(fā)工 業(yè) 應(yīng) 用規(guī)模計(jì)算資源：大數(shù)據(jù)挖掘、建模、仿真云端邊緣安全、可靠和低時(shí)延的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析和響應(yīng)車間/產(chǎn)線企業(yè)/生態(tài)圈工廠自定義數(shù)據(jù)分析模型和工業(yè)應(yīng)用APP信息化制造-工業(yè)軟件架構(gòu)協(xié)調(diào)與控制信息產(chǎn)品設(shè)備環(huán)境數(shù)據(jù)流程數(shù)據(jù)建立統(tǒng)一的信息層，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的全生命周期管理和應(yīng)用；控制、信息與決策功能分層并行交互工業(yè)軟件架構(gòu)的演變方向垂直分層、大而全、多功能、復(fù)雜度高的專有應(yīng)用，缺可操作性與可拓展性專門 APPBMS基本 服務(wù)CPSAPPCPS設(shè)備細(xì)分制造服務(wù)與應(yīng)用網(wǎng)格細(xì)分基本服務(wù)，小而精，易于獨(dú)立提升和管 理；以不同組合來調(diào)用基本服務(wù)，簡(jiǎn)易構(gòu)建 細(xì)分專門APP，短平快，易于演變和創(chuàng)新參考架構(gòu)對(duì)接與互操作性： IIRA 與 RAMI4.0 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在制造業(yè)的應(yīng)用分布式工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的實(shí)施123Thingswise工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)架構(gòu)網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)設(shè)備設(shè)備設(shè)備設(shè)備產(chǎn)品產(chǎn)品設(shè)備產(chǎn)品信 息 查 詢 與 分 發(fā) API系統(tǒng)管理（云計(jì)算技術(shù)） 服務(wù)節(jié)點(diǎn)的部署配置 更新監(jiān)控 日志身份授權(quán)管理設(shè)備管理注冊(cè)/注銷安全管理連接管理配置管理監(jiān)控與診斷更新指令下傳數(shù)字孿生體產(chǎn)品數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)聚合API流程數(shù)據(jù)湖數(shù)據(jù)聚合與處理動(dòng)態(tài)流程數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)設(shè)備設(shè)備設(shè)備與產(chǎn)品數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)整合流式分析(數(shù)字機(jī)