1.柔性生產(chǎn)?

上世紀(jì)10年代，人類開創(chuàng)了流水線剛性生產(chǎn)的工廠生產(chǎn) 新模式，降低了單位產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，使得一些昂貴的消 費(fèi)品向大眾普及。然而，隨著人口基數(shù)不斷上漲以及中產(chǎn)階層不斷擴(kuò)大，產(chǎn)品的個(gè)性化正成為消費(fèi)的主流，作為以 快速和多樣化為特點(diǎn)的柔性生產(chǎn)在制造業(yè)中扮演的角色 愈來(lái)愈重要。

柔性生產(chǎn)滿足定制化產(chǎn)品需要，5G 使能更可靠的無(wú)線OT網(wǎng)絡(luò)。

相比較剛性生產(chǎn)，柔性生產(chǎn)能夠快速切換生產(chǎn)線，有著 靈活滿足客戶定制化要求、極大縮短生產(chǎn)周期等優(yōu)點(diǎn)。柔性生產(chǎn)有著不同的實(shí)現(xiàn)方式和粒度，例如柔性制造單 元可在同一條產(chǎn)線適配多種產(chǎn)品生產(chǎn)，柔性產(chǎn)線可基于 不同訂單進(jìn)行產(chǎn)線快速調(diào)整。基于柔性生產(chǎn)，工位的全無(wú) 線化將帶來(lái)更大的便利性，包括電和氣的快速插拔模式 以及通信的無(wú)線化。在核心生產(chǎn)環(huán)境的OT網(wǎng)絡(luò)引入無(wú)線 化后，5G網(wǎng)絡(luò)對(duì)比Wi-Fi的可靠性、低時(shí)延和大聯(lián)接優(yōu)勢(shì) 將得以體現(xiàn)，使得無(wú)線化的優(yōu)勢(shì)能夠在規(guī)模商用的場(chǎng)景 中兌現(xiàn)價(jià)值，更好的促進(jìn)柔性生產(chǎn)發(fā)展，增強(qiáng)企業(yè)市場(chǎng) 競(jìng)爭(zhēng)。

2. 扁平化架構(gòu)?

當(dāng)前工業(yè)控制系統(tǒng)以傳統(tǒng)的五層架構(gòu)為主，即企業(yè)層、管 理層、操作層、控制層和現(xiàn)場(chǎng)層。工業(yè)控制系統(tǒng)內(nèi)的各生 產(chǎn)線之間相互獨(dú)立，生產(chǎn)數(shù)據(jù)由控制器上傳到上層的IT 網(wǎng)絡(luò)后集中處理，這種架構(gòu)下會(huì)導(dǎo)致上層的IT網(wǎng)絡(luò)難以 觸及現(xiàn)場(chǎng)層的生產(chǎn)系統(tǒng)，大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)沉淀、消失在工 業(yè)控制層，不能被進(jìn)一步利用，此外也導(dǎo)致生產(chǎn)線之間 無(wú)法進(jìn)行深度協(xié)同。因此使能IT網(wǎng)絡(luò)與OT網(wǎng)絡(luò)之間的全 域數(shù)據(jù)流通成為了工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)之一。?

工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)扁平化框架逐步發(fā)力，5G使能更便捷靈活的全域扁平化架構(gòu)。

當(dāng)前業(yè)界領(lǐng)先企業(yè)已逐步采用OT+IT扁平化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)， 相較于傳統(tǒng)的五層工控網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，扁平化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)在于原有五層架構(gòu)下的工業(yè)設(shè)備之間都可以通過(guò)網(wǎng)關(guān) 相互連接，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接與控制邏輯之間的解耦，同時(shí) 也實(shí)現(xiàn)了預(yù)測(cè)性維護(hù)數(shù)據(jù)流的從下至上的打通。基于有 線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)扁平化架構(gòu)受限于組網(wǎng)配置與有線網(wǎng)關(guān)端口 的物理綁定，難以適應(yīng)靈活快速的調(diào)整，且實(shí)現(xiàn)全域的 扁平化架構(gòu)配置較為復(fù)雜。5G支持終端基于無(wú)線方式接 入，天然提供全域一張網(wǎng)的基礎(chǔ)架構(gòu)，擺脫了物理線路 和端口的綁定約束，可以靈活快速的進(jìn)行組網(wǎng)配置等調(diào) 整。此外，相比于3G/4G，5G支持基于5G LAN特性的二層接入，可方便的進(jìn)行OT和IT網(wǎng)絡(luò)的扁平化融合，基于 5G的切片功能還可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)單個(gè)設(shè)備中的多個(gè)業(yè)務(wù)承 載于不同VLAN的能力。基于這些功能，5G可以更便捷的 使能全域扁平化架構(gòu)，使得工廠IT網(wǎng)絡(luò)與OT網(wǎng)絡(luò)間信息 能更靈活的流轉(zhuǎn)，最大程度地滿足高層級(jí)系統(tǒng)向現(xiàn)場(chǎng)層 延伸的需求，實(shí)時(shí)回傳用于優(yōu)化生產(chǎn)的數(shù)據(jù)。

3. 少人化無(wú)人化控制?

自動(dòng)化一直是工業(yè)發(fā)展的核心，也是未來(lái)工控領(lǐng)域發(fā)展 的方向，云計(jì)算、5G等新技術(shù)正在加速這一趨勢(shì)。?

少人化無(wú)人化提升生產(chǎn)效率，5G使能 遠(yuǎn)程控制促進(jìn)少人化無(wú)人化發(fā)展。?

隨著中國(guó)人均收入不斷上漲，制造業(yè)人力成本持續(xù)攀升， 生產(chǎn)過(guò)程中少人化的作用逐漸顯現(xiàn)。少人化無(wú)人化的目的 不旨在削減人員數(shù)量，而是通過(guò)少人化無(wú)人化途徑減少 可重復(fù)工種、低附加值或者從事危險(xiǎn)性工作的人員數(shù)量， 并培訓(xùn)被削減的人員，使其適應(yīng)更高附加值的崗位來(lái)為 企業(yè)創(chuàng)造更大價(jià)值。煤礦、鋼鐵水泥等流程制造行業(yè)和港 口、建筑、冷庫(kù)等行業(yè)的少人化無(wú)人化訴求主要體現(xiàn)在起 重運(yùn)輸應(yīng)用，例如鋼鐵廠利用遠(yuǎn)程控制行車，無(wú)人化行車 實(shí)現(xiàn)物流分揀的全流程自動(dòng)化。這類應(yīng)用過(guò)去通過(guò)光纖 或者Wi-Fi連接實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控，但光纖的部署距離長(zhǎng)、成本高，Wi-Fi可靠性不高且室外場(chǎng)景覆蓋距離受限，故5G 正逐漸進(jìn)入這類應(yīng)用場(chǎng)景，提供靈活可靠的無(wú)線聯(lián)接。

4. 開放自動(dòng)化?

在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字化轉(zhuǎn)型的浪潮下，工業(yè)領(lǐng)域正在 經(jīng)歷一場(chǎng)顛覆性變革，工業(yè)體系和互聯(lián)網(wǎng)將進(jìn)行深度融合。得益于機(jī)器學(xué)習(xí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、實(shí)時(shí)分析和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) （IIoT）等各類技術(shù)的進(jìn)步，工業(yè)企業(yè)和制造商將有望滿足當(dāng)前這個(gè)時(shí)代對(duì)敏捷和數(shù)字化的需求。然而，在企業(yè)實(shí) 現(xiàn)工業(yè)4.0愿景的過(guò)程中，各類封閉的專有自動(dòng)化平臺(tái)對(duì) 效率形成一定障礙，不利于多元自動(dòng)化系統(tǒng)集成，而且升 級(jí)和維護(hù)成本高昂。工業(yè)領(lǐng)域一直因缺乏適應(yīng)性、模塊 化和互操作性而備受困擾，同時(shí)這些問(wèn)題也阻礙了行業(yè) 創(chuàng)新。?

作為全球能源管理和自動(dòng)化領(lǐng)域的數(shù)字化轉(zhuǎn)型專家，施耐德電氣推出以軟件為中心的EcoStruxureTM開放自動(dòng)化平臺(tái)，同時(shí)呼吁業(yè)界廣泛采用開放自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)，激發(fā)行業(yè) 協(xié)同創(chuàng)新，以提高效率、生產(chǎn)力、靈活性和可持續(xù)性。?

開放自動(dòng)化基于IEC61499標(biāo)準(zhǔn)的“即 插即生產(chǎn)”自動(dòng)化軟件組件組成的系統(tǒng)，5G助力更靈活的分布式部署。?

開放自動(dòng)化采用IEC61499事件驅(qū)動(dòng)、開放的自動(dòng)化工程 設(shè)計(jì)和分布式部署，可實(shí)現(xiàn)將自動(dòng)化應(yīng)用程序與硬件分 離，使用一種建模語(yǔ)言來(lái)設(shè)計(jì)多種工業(yè)邊緣應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)原 生的IT/OT融合，真正實(shí)現(xiàn)以資產(chǎn)為中心自動(dòng)化。結(jié)合5G 高帶寬、低時(shí)延 。

互聯(lián)互通社區(qū)

互聯(lián)互通社區(qū)專注于IT互聯(lián)網(wǎng)交流與學(xué)習(xí)，旨在打造最具價(jià)值的IT互聯(lián)網(wǎng)智庫(kù)中心，關(guān)注公眾號(hào)：互聯(lián)互通社區(qū)，每日獲取最新報(bào)告并附帶專題內(nèi)容輔助學(xué)習(xí)。

方案咨詢、架構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)字化轉(zhuǎn)型、中臺(tái)建設(shè)、前沿技術(shù)培訓(xùn)與交流，合作請(qǐng)+微信：hulianhutongshequ

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的工业控制领域关键技术趋势的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。