工业互联网与工业4.0架构

工业互联网与工业4.0：架构对接与应用IndustrialInternet&Industrie4.0：ArchitectureAlignment&Application参考架构对接与互操作性：IIRA与RAMI4.0工业互联网在制造业的应用分布式工业互联网平台的实施12311国际上主要的工业互联网参考架构工业互联网联盟(IIC),《工业互联网参考架构-IIRA》，2015.6/2017.2工业4.0平台(PlattformIndustrie4.0),《工业4.0参考架构模型-RAMI4.0》,2015.7信息物理系统公共工作组，《信息物理系统框架》，2016.5工业互联网产业联盟(AII),《工业互联网体系架构》,2016.8边缘计算产业联盟(ECC),《边缘计算参考架构》,2016.11/2017.11工业价值链,《工业价值链参考架构》,2016.12/2017.11开放雾计算联盟(OpenFog),《雾计算参考架构》,2017.2中国信息物理系统发展论坛,《信息物理系统白皮书》，2017.3ISO/IECJTC1/SC41CD30141,《物联网参考架构(IoTRA)》，正在撰写中IEEEP2413，《物联网架构框架》，正在撰写中……3IIC与I4.0之间的合作推动产业的数字化转型在全球范围内推动了跨越产业界限的工业互联网的采用协调工业4.0的发展，推动的德国工业数字化转型芝加哥,2016.6海德堡，2016.9苏黎世，2015.11能源医保制造公共设施交通运输工业互联网跨领域的互操作性新一代制造价值链详细模型44JTG1:生命周期JTG2:架构对接JTG3:测试床合作JTG4:互操作性与标准JTG5:安全JTG6:合作与计划...IIC与I4.0之间的合作设立了若干个联合任务组（JTG）……55联合发布《IIRA和RAMI4.0体系结构映射和对接白皮书》http://www.iiconsortium.org/iic-i40-joint-work.htmIIRA与RAMI4.0: 体系架构对接与互操作性工业互联网联盟工业4.0平台1314IIRA与RAMI4.0的对比相似和差异之处架构I4.0组件结构I4.0连接白皮书连接框架实施视角功能视角使用视角业务视角解决生命周期应用场景生命周期价值流资产资产/互补 ≈相似 ≠不同IIRA与RAMI4.0的功能对接与映射15…智能与弹性控制工业分布数字管理连接应用物理系统控制执行感应信息运营系统特征可信赖度功能域业务整合资产架构层业务功能信息通讯制造运营维护服务预测性维护设备资产使用数据...系统的互操作性16标标唯一唯一准准属资功语性产能义标标识识IIRA与RAMI4.0: 体系架构对接与互操作性17具有高度的互补性IIRA:跨产业广泛的适用性和互操作性RAMI4.0:深度聚焦制造业价值链生命周期的数字化概念、和模型具有很强的相互对应性其差异性源于对问题思考的视角、范围和深度的不同相辅相成、共同加强制造业及其它领域的数字化IIRA:强调数据分析的功能与价值;RAMI4.0:工业4.0组件模型的标准化基于IIRA和RAMI4.0的IIoT系统之间的互操作性非常重要具有实现连接/通信/语义互操作性的共同点IIRARAMI4.0参考架构对接与互操作性：IIRA与RAMI4.0工业互联网在制造业的应用分布式工业互联网平台的实施123181821信息化的制造生产管理—流程的自动化信息物理系统(CPS)产品设计流程规划生产工程CAxCAMALM:AssetLifecycleManagement==ProductionLifecycleManagement,todistinguishfromProductLifecycleManagement(PLM)建造投产运维退役ALM报废与回收资产链–运营管理系统设计APM MRO交付与分销价值链–业务管理产品订单生产计划材料与供应客户支持ERPSCMCRMMES制造QMS多品种、小批量柔性制造，快速响应市场需求在更短的创新周期里推出更多样、更为复杂的产品产品链–创新管理PLM仿真动态优化调配生产资源，高绩效、高质量、低成本创造增值服务，使能业务模式升级转型低成本、可靠、高成效数字孪生体:产品数字模型评估性能、发现缺陷、预测故障优化生产和运营流程改善产品设计精准产品召回数字主线与数字孪生体22产品设计流程规划生产工程CAxCAM产品链–创新管理PLM仿真价值链–业务管理产品订单生产计划材料与供应ERPSCMCRMMES制造QMS交付与分销客户支持建造投产运维退役ALM报废与回收资产链–运营管理系统设计APM MRO3DMBE数字主线DigitalTwin数字孪生体制造数据:人、机、料、法、质数据设计数据:设计规格、模型、工艺和工程数据运维数据:使用和维护数据数字主线:整合产品生命周期功能环节,为建立产品数字模型集成数据现场工业数据分析-实时反馈、优化流程价值链–业务管理ERP产品订单生产计划产品链–创新管理 Material& SCMPLM Supply仿真 CAM MES 资产链–运营管理产品 流程 生产 Manufacturing LMA3DMBE设计 CAx 规划 工程 系统数字主线 QMS 设计交付与 建造分销客户 CRM 投产支持Operation&Maintenance APM MRO退役报废与回收流式数据分析边缘计算:即时响应物理世界的事件材料与供应ply实时监控OEE故障检测与诊断预测性维护质量分析能耗管理资源绩效管理O装pe备rat运ion维&M数ain据ten分an析ce物流过程数据分析PLMERPMESME制S造过程M数anu据fa分ctu析ringQMS流程优化人员安全监管价值链–业务管理ERP产品订单生产计划产品链-创新管理 材料与 SCMPLM 供应仿真 CAM MES 资产链–运营管理产品 流程 生产 制造 ALM设计 CAx 规划 工程 系统3DMBE数字主线 QMS 设计交付与 建造分销客户 CRM 投产支持运维 APM MRO退役报废与回收跨域的工业大数据分析-周期反馈、优化流程24时间纵向跨域批量性大数据挖掘分析批量性大数据分析:识别和消除效率和绩效瓶颈为实时流式数据分析和仿真建立模型捕捉产品使用模式和客户偏爱与需求分布式工业（大）数据分析的功能架构25流程数据湖数据聚合与处理流式数据分析大数据储存批量分析数据整合动态流程数据设备与产品数据信息分发工业应用规模计算资源：大数据挖掘、建模、仿真云端边缘安全、可靠和低时延的实时数据分析和响应车间/产线企业/生态圈工厂自定义数据分析模型和工业应用APP信息化制造-工业软件架构26协调与控制信息产品设备环境数据流程数据建立统一的信息层，实现数据的全生命周期管理和应用；控制、信息与决策功能分层并行交互工业软件架构的演变方向27垂直分层、大而全、多功能、复杂度高的专有应用，缺可操作性与可拓展性专门APPBMS基本服务CPS APPCPS设备细分制造服务与应用网格细分基本服务，小而精，易于独立提升和管理；以不同组合来调用基本服务，简易构建细分专门APP，短平快，易于演变和创新参考架构对接与互操作性：IIRA与RAMI4.0工业互联网在制造业的应用分布式工业互联网平台的实施123282829网关网关网关网关设备设备设备设备产品产品设备 产品信息查询与分发API系统管理（云计算技术）服务节点的部署配置更新监控日志身份授权管理设备管理注册/注销安全管理连接管理配置管理监控与诊断更新指令下传数字孪生体产品数据源数据聚合API流程数据湖数据聚合与处理动态流程数据网关 网关设备 设备设备与产品数据网关数据整合流式分析(数字机器）实时数据储存批量分析工业APPAPIMgmt微服务框架自定义数据分析模型和工业应用Appthingswise工业互联网平台架构以数据分析为中心促进工业软件APP化从边缘到云端分布式部署功能完备、安全、可靠可扩展、可移植面向垂直领域、企业内部及生态的工业互联网的实施提高起点，加快速度降低成本与风险30Thingswise工业互联网平台解决方案谢谢聆听！Thankyouforlistening