自从向工业4.0的转变开始以来,互操作性一直是一个核心挑战.工业物联网(IIoT)的基础是将以前孤立的设备联网,标准化的通信方法和协议对其部署是必不可少的.
OPC基金会的OPC统一架构(OPC UA)长期以来一直处于提供此类标准化的最前沿。OPC UA是一种机器到机器通信架构,可公开可用,并兼容多个操作系统,编程语言和平台。OPC UA已允许公司简化整合不同系统和设备的过程 - 通常来自各种供应商 - 进入统一的自动化框架。
在2021年OPC日国际在线活动上亮相的宝马公司是众多表示通过使用OPC UA实现了实质性运营改进的公司之一。
“OPC UA的标准化是实现目标的大益处,”BMW集团Devops团队平台和解决方案的解决方案朱利安·返回使用公共云和边缘计算,安全性是我们的更大主题,而且也为OPC UA提供了该功能。“
根据止回阀,在使用OPC UA进行互操作性之前,BMW的设施存在几个问题。对于一种,许多不同的设备,通常来自不同的供应商,用于各种生产步骤。不仅如此,而且每个供应商的设备经常依靠专有标准。此外,商店地板使用单独的信息技术(IT)系统进行维护,质量检验和制造执行系统(MES),导致利益相关者的拼凑,其中没有能够彼此轻松交换数据。有些设施甚至创造了自己的植物特定系统,该系统并不知道BMW中央IT人员,导致多个地点同步和协作的障碍。
为了解决这些问题,宝马试图使用OPC UA来标准化各个设施开发的各种定制接口,目的是提高可维护性,并允许新的应用程序更容易地跨整个企业进行扩展。Backhaus指出,边缘计算对宝马的OPC UA集成也至关重要,因为它允许从外围设备(如摄像头)提取大量数据进行预处理,然后再将数据传输到云端。此外,这些边缘网关的使用限制了离开工厂的数据量,提高了安全性。
Backhaus还提供了几个具体的用例,演示了当OPC UA与边缘计算相结合时,如何能够促进宝马工作流程的具体改进。
在一个例子中,一台带有OPC UA连接器的边缘计算机运行一个用于环境和灰尘分析的粒子分析模型。通过OPC UA接口,边缘计算机能够向可编程逻辑控制器(PLC)发送命令,以实时响应变化,同时历史数据被传输到云端进行进一步分析。在另一个应用中,自动运输系统用于物料处理任务,可以通过OPC UA与PLC通信,这样当他们从一个区域到另一个区域时,机械门可以为他们打开和关闭。
为了促进OPC UA和其他开放标准的进一步采用,宝马是其中的一部分开放式制造平台微软、博世、ABB、PTC和其他几家工业技术和服务公司。开放制造平台的活跃工作组主题包括参考体系结构、工业物联网连接、语义数据结构和自主传输系统核心服务。
OPC UA最重要的用例是机器连接。为了使OPC UA在车间得到使用,你必须建立OPC UA作为所有新设备的标准。设备需要配备OPC UA服务器,这样才能集成到新的应用中。”“在那之后,如果你必须更换或修改你的生产设备,你可以更容易地做,如果他们已经在相同的OPC UA标准和规格。”