工业40技术路线图课件.ppt

1、OPC UA-工业4.0技术路线图工业4.0技术路线图(PPT34页)工业4.0技术路线图(PPT34页)工业4.0工业4.0技术路线图(PPT34页)工业4.0技术路线图(PPT34页)工业4.0简介工业4.0已成为近两年科技领域及财经领域的热门词汇，它是德国人根据自身的工业基础、生产经验以及已有的科技手段所总结出的一套最佳实践(Best-Practice)理论体系。工业4.0 概念源于德国联邦教育部与联邦经济技术部的一份报告，该报告中提出了一种崭新的“智能制造”模式，从而更加有效的整合生产过程中的资源，并更加快速的适应来自市场的生产需求。工业4.0技术路线图(PPT34页)工业4.0技术路

2、线图(PPT34页)如何打造智能工厂通过信息化技术与自动化技术的结合，构建深度整合的数字化工厂；将条码、射频、二维码等标示技术应用于仓储管理、智能配料，生产追溯等环节，形成智能化的物流与生产周期管理体系；通过设备间的互联，提高设备间的相互协作能力，从而使生产流程更加灵活；利用机器视觉，人工智能等技术，使机器人与设备具备更加智能化的功能；通过对能源与物料消耗情况的监测与分析，得出节能降耗方案，打造绿色工厂。工业4.0技术路线图(PPT34页)工业4.0技术路线图(PPT34页)新一代信息技术是工业4.0的契机网络：工业以太网确保了设备与设备，设备与系统，系统与系统之间的互联互通；硬件：硬件架构的

3、体系化与标准化对类Linux的操作系统形成有力的支撑，使智能硬件的开发环境与运行环境更接近于PC，从而方便实现复杂的数据处理与网络通讯功能；同时硬件性能的提升也使图像识别这种复杂算法变为可能；软件:软件工程的体系化，软件人才的充裕，以及底层开发模块的开源与共享大大降低了工业软件的开发周期与成本，同时丰富了工业软件的功能。工业4.0技术路线图(PPT34页)工业4.0技术路线图(PPT34页)工业4.0体系的复杂性众多专业领域：机械，电子，自动化，IT，工程管理；多样性应用技术：信息技术，感知技术，控制器，人工智能，仓储物流。工业4.0技术路线图(PPT34页)工业4.0技术路线图(PPT34页

4、)工业4.0概念体系物理信息系统（Cyber-Physic System）工业物联网（Industry Internet Of Things）互联网服务（Internet Of Service）工业4.0技术路线图(PPT34页)工业4.0技术路线图(PPT34页)物理信息系统（CPS）工业4.0技术路线图(PPT34页)工业4.0技术路线图(PPT34页)CPS概述物理信息系统Cyber-Physical System(CPS)由一系列具备CPS特性的智能设备组成，它们通过工业以太网实现互联互通，相互协同，构成智能化的生产模式；在具体的应用中，CPS节点对应的是生产体系中的各类设备，如PLC

5、、机械手、RFID 读写器、传感器与摄像头等；CPS系统设备通常具备与其他设备进行横向协同的能力，同时能够与工厂信息系统进行无缝整合。工业4.0技术路线图(PPT34页)工业4.0技术路线图(PPT34页)CPS应用场景工业4.0技术路线图(PPT34页)工业4.0技术路线图(PPT34页)CPS二元属性与两项原则二元属性：物理属性：具备与物理世界对接的能力，如传感，感知与控制等；信息属性：涵盖一系列信息化手段，如数据管理，逻辑处理及网络通讯等；两项原则：去中心化原则：原则要求CPS中的每个节点作为独立的运行个体，独立的管理自身的数据、计算逻辑与网络通讯，而无需依赖于第三方系统；可交互性原则：

6、原则要求CPS节点必须以标准化及网络化的方式，实时、可靠、安全的与其他设备或系统进行通讯。工业4.0技术路线图(PPT34页)工业4.0技术路线图(PPT34页)不符合两项原则的设备工业4.0技术路线图(PPT34页)工业4.0技术路线图(PPT34页)工业物联网系统（IIOT）工业4.0技术路线图(PPT34页)工业4.0技术路线图(PPT34页)工业物联网概述CPS系统主要负责工业现场层面的具体任务，因此它无法满足企业管理层面的需求。在此背景下，工业4.0在CPS体系之上引入了物联网平台系统作为CPS系统的有效补充。物联网平台系统在国内又称为两化融合系统，它是以监控、管理及业务为导向的信息

7、化系统。工业4.0技术路线图(PPT34页)工业4.0技术路线图(PPT34页)工业物联网应用场景工业4.0技术路线图(PPT34页)工业4.0技术路线图(PPT34页)工业物联网特性集中监控：与生产中各环节（生产，库存，能耗等）底层设备进行通讯，并将它们的数据进行集中管理、实时监控和统一分析；信息化及SOA：将晦涩的感知信号变为简单易懂的数据；将具体的控制指令转化为直观的操作方法；将零散的过程化数据汇总为有价值的业务信息；大数据：作为工业大数据中的数据仓库层，负责将监控信息，生产追溯信息与业务信息进行存档与汇总，并对外提供历史查询服务及简单的数据分析服务。标准而系统化的服务：实时数据服务，历

8、史查询与分析服务，事件与报警服务，事务与操作服务，会话与审计等；高度定制：能够根据应用场景的不同，灵活的定制信息模型与业务模型。工业4.0技术路线图(PPT34页)工业4.0技术路线图(PPT34页)未来的智能工厂工业4.0技术路线图(PPT34页)工业4.0技术路线图(PPT34页)CPS系统RFID+PLC，条码+PLC组合将使工厂的定制化生产成为可能；条码+智能搬运车，智能货架+智能传送的组合将明显提高工厂物流的效率；RFID Reader+信息系统将增强生产各环节的可追溯能力。工业4.0技术路线图(PPT34页)工业4.0技术路线图(PPT34页)物联网平台 SCADA系统的功能将向上

9、延伸（更丰富的业务处理能力及数据管理能力）；MES,EMS,WMS系统将向下扩展（具备更多与底层设备进行通讯的能力）；伴随着彼此之间的渗透与融合，工业物联网平台将逐渐形成，并凭借其标准而灵活的架构，方案可定制化程度高等优势，将传统系统取而代之。工业4.0技术路线图(PPT34页)工业4.0技术路线图(PPT34页)协同与合作打造智慧工厂需要各类产品相互协作，才能形成一个整体的解决方案。因此设备与设备、系统与设备、系统与系统间的协同与交互变得至关重要，这也使OPC UA这一标准诞生最主要原因工业4.0技术路线图(PPT34页)工业4.0技术路线图(PPT34页)OPC UA工业4.0技术路线图(

10、PPT34页)工业4.0技术路线图(PPT34页)OPC UA简介OPC UA又称为OPC统一架构，它是一套集信息模型定义，服务集与通讯标准为一体的标准化技术框架。OPC UA规范由OPC基金会主导制定，并由多家厂商参与技术层面的设计、开发与产品化。OPC UA架构的目的在于为行业内的软、硬件厂商和解决方案提供商提供一套指导性的技术路线图，从而帮助它们无缝的融入到工业4.0中的各个体系当中。工业4.0技术路线图(PPT34页)工业4.0技术路线图(PPT34页)OPC UA价值-系统集成者对于构建智能工厂的解决方案提供商而言，OPC UA是一套标准化、便于整合的产品家族，该套产品体系遍布于智能

11、工厂的CPS系统和物联网系统。工业4.0技术路线图(PPT34页)工业4.0技术路线图(PPT34页)OPC UA价值-开发者对于CPS设备或物联网信息系统的开发者，OPC UA是一套符合OPC UA规范的实时数据中间件开发框架。工业4.0技术路线图(PPT34页)工业4.0技术路线图(PPT34页)OPC UA架构工业4.0技术路线图(PPT34页)工业4.0技术路线图(PPT34页)OPC UA网络架构-C/SOPC UA是一个Client/Server架构的实时数据库框架，UA Server负责管理自身的数据与处理逻辑，并通过OPC UA通讯协议对UA Client程序提供相应的数据与服

12、务。UA Server是由OPC UA框架(OPC UA SDK)二次开发生成的服务端程序，该程序即可以是CPS体系中的CPS设备：PLC,RFID Reader或传感器，也可以是物联网体系中的应用平台：MES，SCADA，EMS,WMS等。UA Client负责与UA Server进行通讯，并访问UA Server中的数据与服务。由UA Client开发的程序可以是界面应用（HMI、报表和报警中心），企业管理与决策平台（ERP和大数据平台），物联网系统（与CPS设备进行通讯的MES或SCADA）或是CPS设备（与RFID Reader进行协同的PLC）。工业4.0技术路线图(PPT34页)工

13、业4.0技术路线图(PPT34页)OPC UA框架-数据层OPC UA的数据层又称地址空间（Address Space），它是由一系列拥有具体含义的内存数据与持久数据所组成的数据集合。地址空间采 用面向对象的思想进行设计，由于其数据组织方式灵活自由，因此能够对工业现场数据，业务数据，历史数据，事件，报警，事务和信息模型进行统一管理与描述。工业4.0技术路线图(PPT34页)工业4.0技术路线图(PPT34页)OPC UA框架-数据层OPC UA服务层介于数据层与通讯层之间，负责处理指定的交互任务。工业4.0技术路线图(PPT34页)工业4.0技术路线图(PPT34页)OPC UA框架-数据层安

14、全通道：负责对UA Client与UA Server的通讯数据进行加密与解密；多种传输格式：支持二进制和HTTP数据传输，其中采用HTTP格式的数据具有防火墙友好的特性；多传输方式：目前支持TCP通讯，将来会支持UDP通讯。工业4.0技术路线图(PPT34页)工业4.0技术路线图(PPT34页)OPC UA学习内容与程度工业4.0技术路线图(PPT34页)工业4.0技术路线图(PPT34页)OPC UA服务开发-嵌入式物理交互层：用于与设备的物理层进行通讯，负责将上行物理信号转换为OPC UA格式，将下行数据转换为物理控制信号；逻辑计算层：对采集数据及中间数据进行实时分析，对控制逻辑进行处理；

15、应用模型：根据现场设备特性所定义的设备模型及相应的逻辑计算模型。工业4.0技术路线图(PPT34页)工业4.0技术路线图(PPT34页)OPC UA服务开发-物联网系统设备通讯层：与现场多个且不同种类的设备进行通讯，负责数据的采集，命令的下发，通讯链路的维护以及通讯协议的转换等；业务处理层：将采集上来的信号变为简单易懂的数据；将所需执行的任务分解为具体的控制命令；将过程化的数据进行集中处理，形成有价值的业务导向信息；应用模型：根据现场设备特性定义的设备模型，以及以服务为导向的业务管理模型；配置管理：负责在地址空间中动态的创建设备通讯实例和业务处理实例；历史管理：负责记录程序运行过程中的设备数据

16、与业务数据，并对外提供查询服务。工业4.0技术路线图(PPT34页)工业4.0技术路线图(PPT34页)OPC UA生态系统工业4.0技术路线图(PPT34页)工业4.0技术路线图(PPT34页)谢谢工业4.0技术路线图(PPT34页)工业4.0技术路线图(PPT34页)1、认真、仔细询问访客的办事意图，快速办理相关业务。2、遇到两位以上客户办理业务时，既要认真办理前面客户的业务，又要礼貌地与后面的客户打招呼，请其稍后。3、接到同一客户较多业务时，要帮助他们分出轻重缓急，合理安排前后顺序，缩短办事时间。4、遇到不能办理的业务时，要向客户说明情况，争取客户的理解和谅解。5、遇到户外作业时，最大限

17、度地避免或减少危害群众利益。6、在客户驻地作业时，尽量不影响其正常作息，做到使用文明用语，文明施工，并保持现场清洁。形象行为规范（仪容）：自然、大方、端庄1、头发梳理整齐，不染彩色头发，不戴夸张的饰物。2、男职工修饰得当，头发长不覆额，侧不掩耳，后不触领，嘴上不留胡须。3、女职工淡妆上岗，修饰文雅，且与年龄、身份相符。工作时间不能当众化妆。4、颜面和手臂保持清洁，不留长指甲，不染彩色指甲。形象行为规范（着装）：统一、整洁、得体1、服装正规、整洁、完好、协调、无污渍、扣子齐全、不漏扣、错扣。2、着西装时，打好领带（领结），扣好领扣，上衣袋少装东西，裤袋不装东西，并做到不挽袖口和裤脚。3、鞋、袜保

18、持干净卫生，鞋面洁净，在工作场所不赤脚，不穿拖鞋。基础行为规范（技能）：勤奋学习、精通业务1、勤奋学习科学文化知识，积极参加文化、技术培训，努力达到中等以上文化专业水平。2、刻苦钻研业务，精通本职工作，熟练掌握与本职工作相关的业务知识，达到中级以上专业技术水平。3、苦练基本功和操作技能，精通业务规程、岗位操作规程和服务礼仪。4、不断充实更新现代业务知识和工作技能，努力学习和运用最新的科学技术。5、加强思想业务修养，增强综合业务能力，不断提高分析、认识、解决问题的能力，提高交往、协调能力和应变等方面的能力。发扬三必精神争创行业一流公司，开拓公司市场等工作形势逼人，全体干部职工要用于发扬有先必争、

19、有标必夺、有旗必抗的三必精神，在各项工作中，瞄准一流标准，多争先进、多夺标兵、多抗锦旗，在全公司形成浓厚的争先创优氛围，推动公司各项工作健康发展。培育忠诚美德公司和员工是一个不可分割的利益共同体，忠诚与公司是员工的基本素质要求。要履行职责、公道正直、干事创业、爱岗敬业、恪尽职守，高效率、高质量的完成工作任务，自觉维护公司的利益和声誉。像爱护自己的眼睛一样维护公司的形象和声誉维护公司的形象和利益是每一位员工的义务和责任。员工要发扬公司的优良作风，树立集体荣誉感和标杆意识。见困难就上，见荣誉就创，见先进就学，见后进就帮。加强道德建设，自觉遵纪守法，遵守社会公德、职业道德和家庭美德，不发生违法违纪案

20、件，不发生损害公司形象声誉和利益的事件。人人是人才，人人能成才公司不仅需要千里马，更需要老黄牛。专家、技术能手是人才，在适合的岗位上尽职尽责、完成工作任务的是人才，经过培训能够胜任本职工作的员工也是人才。通过优化组合、动态管理等工作，不断优化公司人力资源的科学配置，为人才的脱颖而出、健康成长和人尽其才创造有利的环境，做到人才与企业共成长岗位靠竞争，薪酬凭绩效，职务能上能下对员工实行动态管理，定期进行岗位优化组合、岗位交流和轮换，打破岗薪终身制，坚持薪随岗变，凡重要岗位和从低岗级到高岗级都必须竞争上岗，竞争中坚持公开、公平、公正、择优的原则，按照公司相关规定内规定的程序和考试、考核规则进行。实行干部绩效考评制度，打破传统的干部终身制，走出干部能上能下的路子。有的干部从岗位上下来并不是因为犯了错误或工作不努力，而是因为别人比他做得更好；有的干部下来后经过努力重新走上干部岗位。德才兼备，以绩效论英雄选拨任用干部，严格标准和程序，坚持民主集中制，不搞任人唯亲。选拔和评价干部，要赛马不相马不断完善科学的干部绩效考评体系。实行以绩效考评与民主评议相结合的办法，力求客观公正，采取物质与精神奖励并举的干部激励政策，最大限度调动干部队伍的主动性，积极性和创造性。