将云连接到工厂车间，特别是工业控制系统(ICS)，一直是许多工厂经理忌讳的话题之一。问题是双重的。首先，这是一个网络安全风险。第二，控制程序需要秒级响应，这不应该——也确实不能——从云计算执行。
“这是一个安全问题，”乔希·伊斯特伯恩(Josh Eastburn)说光电子的22．“我们需要系统做出反应，以防事情朝着错误的方向发展。因此，人们对将某些应用程序迁移到云计算持怀疑态度是正确的。这可以做到。问题是，应该这么做吗?”
当涉及到控制关键任务的实时过程时，应该这样做吗?答案是响亮的“不”。尽管如此，制造技术供应商正在寻找更多将云应用与工厂自动化结合起来的方法。以下是一些大型集成电路供应商最近发布的一些公告的摘要:
今年4月,西门子和谷歌云宣布一项新的合作，以优化工厂流程和提高车间生产率。两家公司将把谷歌Cloud的数据云和人工智能/机器学习(AI/ML)技术与西门子数字工业的工厂自动化组合集成，以帮助制造商协调他们的工厂数据，在这些数据上运行基于云的AI/ML模型，并在网络边缘部署算法。这些公司表示，这使得产品的目视检查或预测装配线上机器的磨损等应用成为可能。
例如，在生产工业电脑的西门子制造工厂，该公司正在使用视觉检查来帮助工人包装产品。西门子数字工业(Siemens Digital Industries)负责工厂自动化控制的副总裁阿克塞尔·洛伦茨(Axel Lorenz)表示:“它是基于谷歌Cloud训练的摄像机和模型。”“通过这样做，我们帮助我们的工人完全包装正确的组件，这节省了时间，节省了返工，并提高了客户的满意度。”
今年6月,罗克韦尔自动化宣布将收购丛系统该公司是单实例、多租户软件即服务(SaaS)制造平台的提供商。此举旨在扩大罗克韦尔在制造执行系统(MES)、供应链规划和质量管理方面的工业云软件供应，跨越离散、混合和流程行业部门。那笔交易是在罗克韦尔收购Fiix Inc .)该公司是基于云计算的人工智能计算机维护管理系统(CMMS)的供应商。
今年8月，霍尼韦尔宣布与微软达成一项协议，成为微软Azure云驱动软件的关键供应商，旨在提高生产率、安全性和可持续性。针对石油和天然气、采矿和流程行业，霍尼韦尔和微软将迁移7个本地企业霍尼韦尔应用程序微软Azure，增强Honeywell Forge(基于saas的企业绩效管理应用程序套件)的能力，并提供微软基于云的工业软件。其目标是提供工业SaaS应用程序，帮助客户解决关键需求，包括管理供应链波动、减少碳排放和满足老龄化劳动力的需求——所有这些都是通过利用云计算技术，在接近实时的情况下做出数据驱动的决策。
这些公告预示着一个更大的趋势，即将更多的工业应用程序转移到云上，这是制造商利用工业4.0能力创新运营的数字化努力的直接结果。
罗克韦尔自动化公司董事长兼首席执行官Blake Moret在6月的ROKLive活动上表示:“各行各业的公司都在寻求生产系统的升级……其中一个解决方案是一个易于使用和维护的现代云(系统)。”
而且，虽然大多数基于云的工业产品专注于数据收集以进行分析、可视化或远程监控以进行维护，但越来越多的行业正在看到云如何推动“作为服务”的产品、SCADA系统、工程工具，甚至是场外机器人管理的例子。
反思云
虽然不建议通过云来控制生产设备，但有一些工具可以安全地将内部控制系统连接到基于云的系统。其中一种工具是MQTT(消息队列遥测传输)发布-订阅协议，在该协议中，称为代理的中央服务器仅在这些设备生成的数据发生变化时，才从它所连接的工厂底层设备发送信息。使用MQTT，多个软件系统(从企业资源规划系统到可视化仪表板)可以从工厂设备访问数据，而不会影响这些系统的性能，因为从设备请求数据的系统连接到代理，而不是直接连接到设备。
Opto 22的groov EPIC(边缘可编程工业控制器)包括MQTT通信，可以连接到基于云的SCADA系统。
例如，密歇根州的沃特福德公共工程部最近升级了它的远程遥测装置(RTU)，该装置通过许可的无线电频率(RF)发射器进行通信。现在，他们在groov EPIC上使用MQTT。这种新设置不仅消除了旧系统的数据瓶颈和报告漏洞，而且还直接与基于云的SCADA系统进行通信归纳自动化r联合国在亚马逊网络服务(AWS)．每个EPIC使用证书颁发机构(CA)签名的客户端SSL来建立安全代理连接，使用配置为阻止任何非来自受信任IP地址的通信的计算单元调制解调器。此外，使用MQTT的设备源连接，groov EPIC在每个电梯站的设备防火墙可以完全对外部连接关闭。他们继续在俄亥俄州数据中心的Ignition MQTT服务器上并行运行一个遗留SCADA系统，并使用俄勒冈数据中心的同一服务器的快照。通过这种方式，如果系统出现问题，可以在30分钟或更短的时间内备份并运行。
伊斯特本说:“我们确保来自现场的数据是安全的端到端连接，无论是在现场还是基于云计算，我们都能安全有效地获取数据。”“(沃特福德)觉得他们的可靠性比以前更好了，因为如果他们失去了当地的互联网连接，手机服务就会照常运行，而不管总部发生了什么。”
与Opto 22一样，许多自动化技术供应商正在重新思考他们处理机器控制的方式，特别是在工业物联网(IIoT)时代，以及统一信息技术(IT)和运营技术(OT)和规模化应用的需求。
去年,博世力士乐介绍了它的ctrlX自动化平台，该平台运行在Linux上，包括一个用于机器控制的确定性方面的实时组件。ctrlX核心,自动化的核心平台,是一个基于Linux的多核的技术分解之间的界限功能,如控制器,人机界面,沟通渠道,等。“现在,你可以运行所有相同的盒子在一个处理器上的Linux,”艾伦Tubbs说,在博世力士乐产品经理。
Linux开放,然而高度安全,打开门新类型的应用程序,可能最终包括连接到云计算的能力运行的数字双系统在植物和增量更新的数字双定期同步更新物理系统。
Daymon汤普森Beckhoff自动化他认为，举例来说，向控制器传输文件以更新代码是对云技术的很好利用。“我们已经有能力通过文件传输来更新PLC代码，但我们添加了其他协议，比如HTTPS，所以你可以通过云远程进行整个更新。”
Beckhoff还使用MQTT作为云中的中心消息代理，以支持所有工程、分析和调试工具与机器连接。在这种情况下，云可以充当机器构建器的传输机制，为客户提供机器运行状况的仪表板或进行预测性维护。另一个方案是让机器学习产品在控制器中运行。机器学习可以在本地进行预测，并将数据发送到云中的数据库，然后每24小时或每周定期访问一次，下载一个新的经过训练的机器模块。汤普森说:“如果一个机器制造商想要从多台机器收集数据，并使每台机器更智能，那么这种培训可以在云端完成。”
inOrbit基于云的机器人管理平台在每个级别上都是加密的，基于角色的控制，并包括与现有系统集成的api。云的便利性
云计算的另一个巨大好处是能够从任何地方扩展和访问信息。为此，Beckhoff有一个叫做TwinCAT云工程的工具，这是一个虚拟机，允许注册用户直接从云实例化和使用现有的TwinCAT工程和运行时产品。通过Beckhoff网站访问，这种基于云计算的软件允许用户创建实例，通过安全传输通道连接到物理控制硬件。
汤普森说:“我们的想法是，在任何地方，甚至在机场，我都可以打开仪表盘，在云端启动一个工程工作站的实例。”TwinCAT云工程的一个实例可以连接到多个控制器，允许远程机器诊断和调试PLC程序。
但如果你想从云上控制一个机器人舰队呢?有一种新的方法可以做到这一点。
InOrbit这家位于加州的初创公司提供了一个安全的、基于云计算的机器人操作(RobOps)管理平台。该公司官员表示，该技术是为自动移动机器人(amr)设计的，用于物料处理和库存管理，为自动机器人世界带来了持续改进的元素。
他说:“我们的想法是，你有这么多机器人——几十个或数千个——你如何跟踪它们?你如何让它们发挥最大潜能，这意味着在事故发生时解决问题;随着时间的推移，你如何优化运营以获得最高的投资回报?InOrbit首席执行官弗洛里安·佩斯托尼问道。
InOrbit对这些问题的回答是，它的平台可以与云进行双向连接，处理大量数据，以适应机器人、网络和云上不断变化的条件。
这项技术本身是一个小软件，在每个机器人上运行，收集数据，通过一个安全通道发送到云。建立了一个多云基础设施，用于跨多个站点收集实时数据。针对每个角色(执行人员、操作人员、工程师)的个性化仪表板为每个用户的角色提供相关信息。高管可能想要查看每个地点的整体车队和kpi。操作人员可能会关注有问题的机器人，并迅速解决它们——深入到通过“机器人的眼睛”来观察，包括通过机器人的历史来了解过去发生了什么。工程师或机器人专家希望看到关于机器人本身的更详细的技术数据。
现场系统也支持集成。Pestoni解释说:“终端用户可能希望将其与工厂的内部系统集成，比如仓库管理系统或ERP。”“你可以利用这种集成向机器人发送命令，比如将其部署到工厂的(另一个)部分，因为要交付引擎部件。”
InOrbit旨在解决与全渠道实现相关的生产率、劳动力短缺以及对弹性和灵活性的需求等问题。Pestoni说:“云的力量让你可以在动态中做出改变，甚至在单个机器人的层面上，而不必等待机器人软件的更新。”他指出，这种能力也激发了人们对大规模管理机器人的兴趣。
无论是管理多台机器还是管理一批机器人，规模扩张的需求将推动基于云计算的工业自动化的更多发展。Opto 22的Eastburn表示:“可能需要几年时间才能看到更广泛的应用，但我们正在为此奠定基础。”
