2022 SPS上可見(jiàn)的10大IT/OT融合趨勢(shì)

2022 SPS上可見(jiàn)的10大IT/OT融合趨勢(shì)

SPS是世界上最重要的工業(yè)自動(dòng)化展覽會(huì)之一。其中展示的技術(shù)廣泛適用于任何工業(yè)企業(yè)。

智能生產(chǎn)解決方案2022

智能生產(chǎn)解決方案(簡(jiǎn)稱(chēng)SPS)是領(lǐng)先的工業(yè)自動(dòng)化展會(huì)之一，于本月早些時(shí)候恢復(fù)運(yùn)營(yíng)。該活動(dòng)于2022年11月8日至11月10日在德國(guó)紐倫堡舉行，再次展示了最新的工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展。盡管人數(shù)減少了(44000名參觀者，比大流行前減少了約30%)，但會(huì)場(chǎng)上人聲鼎鼎，擠滿(mǎn)了許多領(lǐng)先的工業(yè)自動(dòng)化企業(yè)、軟件供應(yīng)商和相關(guān)企業(yè)的高管。該會(huì)議仍然是工業(yè)自動(dòng)化硬件和越來(lái)越多的軟件的重要展示。對(duì)于一些歐洲(尤其是德國(guó))工業(yè)自動(dòng)化企業(yè)來(lái)說(shuō)，這可能是最重要的展會(huì)，如Siemens、Beckhoff和Phoenix Contact.

以下引述強(qiáng)調(diào)了展會(huì)對(duì)一些參展商的重要性:

“毫無(wú)疑問(wèn)，作為領(lǐng)先的自動(dòng)化貿(mào)易展覽會(huì)，SPS在我的日程中占有固定的位置。在其他任何地方，我都沒(méi)有機(jī)會(huì)在一個(gè)地方見(jiàn)到龐大的全球自動(dòng)化家族，并帶走如此重要的刺激?！?/p>

——Lenze SE管理委員會(huì)主席Christian Wendler

“回到SPS的感覺(jué)真好!在過(guò)去的幾年里，我們錯(cuò)過(guò)了這個(gè)很好的機(jī)會(huì)，而它無(wú)疑是我們工業(yè)自動(dòng)化社區(qū)最重要的展會(huì)?！?/p>

——Bonfiglioli集團(tuán)首席執(zhí)行官Fausto Carboni

IoT Analytics有一個(gè)由三名分析師組成的團(tuán)隊(duì)。他們參觀了大約75個(gè)展位，并進(jìn)行了50多次單獨(dú)采訪，以了解最新的工業(yè)自動(dòng)化趨勢(shì)，特別是IT/OT融合。

背景:IT/OT融合

制造領(lǐng)域?qū)T和OT融合的興趣和趨勢(shì)的主要原因是IT技術(shù)有望顯著改善制造業(yè)。競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的世界的市場(chǎng)動(dòng)態(tài)“迫使”O(jiān)T這個(gè)傳統(tǒng)上高科技含量較低的行業(yè)考慮這些IT技術(shù)。作為第一步，IT/OT融合可以通過(guò)在IT和OT系統(tǒng)之間創(chuàng)建必要的且安全的接口來(lái)實(shí)現(xiàn)。

然而，近年來(lái)，IT/OT融合越來(lái)越等同于IT技術(shù)走向OT世界。IT世界的技術(shù)可以幫助提高OT資產(chǎn)和流程的性能。IT技術(shù)提供了更好的存儲(chǔ)、分析和計(jì)算。由于使用了這些技術(shù)，OT層將從提高的生產(chǎn)力、改進(jìn)的決策、增強(qiáng)的協(xié)作、更好的供應(yīng)鏈集成、高效的能源管理、改進(jìn)的客戶(hù)體驗(yàn)以及新的更好的業(yè)務(wù)模式中受益。

2022 SPS上可見(jiàn)的10大IT/OT融合趨勢(shì)

在2022年SPS大會(huì)上，可看到10種趨勢(shì)表明行業(yè)正在大力推動(dòng)IT/OT融合。下面是這些IT/OT融合趨勢(shì)的簡(jiǎn)要總結(jié)。

1、基于IT的邊緣容器化技術(shù)

Siemens、Lenze、Belden、fecs、MathWorks、Wago等供應(yīng)商都強(qiáng)調(diào)了集裝箱的邊緣工作負(fù)載。在展會(huì)上，西門(mén)子發(fā)布了其新的工業(yè)優(yōu)勢(shì)管理系統(tǒng)(IEM V2.0)，該系統(tǒng)基于連接到云的開(kāi)源Kubernetes。MathWorks展示了SALZ Automation GmbH PLC/IPC上的MATLAB Docker Image。Wago展示了其PFC200系列控制器，其可以在Docker環(huán)境中運(yùn)行應(yīng)用程序。Softting重點(diǎn)介紹了其新的edgePlug FANUC CNC應(yīng)用程序，專(zhuān)門(mén)用于在西門(mén)子工業(yè)邊緣的集裝箱環(huán)境中運(yùn)行，用于從FANUC CNC讀取機(jī)器和制造數(shù)據(jù)。

2、IT和OT工具的集成

OT供應(yīng)商和解決方案提供商利用IT和OT技術(shù)創(chuàng)建融合的解決方案，但一個(gè)值得注意的趨勢(shì)是IT和OT企業(yè)密切合作創(chuàng)建集成解決方案。在展會(huì)上，施耐德電氣強(qiáng)調(diào)了其與SAP的新合作伙伴關(guān)系，兩家企業(yè)計(jì)劃為各自的OT和IT產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)“聯(lián)合工業(yè)客戶(hù)的簡(jiǎn)單和無(wú)縫集成”。一個(gè)特別強(qiáng)調(diào)的用例是通過(guò)EcoStruxure augmented Operator Advisor使用虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行閉環(huán)智能資產(chǎn)和現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)管理。

Software AG展示了其與thin-edge.io的合作如何幫助實(shí)現(xiàn)從云到資源受限邊緣設(shè)備的無(wú)縫體驗(yàn)。thin-edge.io是一個(gè)開(kāi)源且與云無(wú)關(guān)的邊緣框架，專(zhuān)為資源受限的物聯(lián)網(wǎng)邊緣設(shè)備而設(shè)計(jì)。其運(yùn)行在各種硬件上，從具有低RAM占用空間的小型嵌入式Linux設(shè)備到大型多核工業(yè)服務(wù)器(IPC)。其支持多種編程語(yǔ)言，旨在為部署其的任何設(shè)備提供開(kāi)箱即用的連接性、安全性和設(shè)備管理特性。注意:thin-edge.io是一個(gè)合作項(xiàng)目，涉及IFM和Software AG等貢獻(xiàn)者，以及Nexus、Inetum、ADAMOS、Brainboxes、Kunbus和IPComm等不斷壯大的貢獻(xiàn)伙伴生態(tài)系統(tǒng)。

3、用于改進(jìn)制造運(yùn)營(yíng)的云原生(IT)工具

西門(mén)子分享了其數(shù)字化轉(zhuǎn)型開(kāi)放數(shù)字業(yè)務(wù)平臺(tái)“Siemens Xcelerator”的進(jìn)展情況。其是物聯(lián)網(wǎng)硬件和軟件的精心策劃的組合，是合作伙伴的生態(tài)系統(tǒng)，也是一個(gè)市場(chǎng)。西門(mén)子計(jì)劃使其整個(gè)硬件和軟件組合模塊化，云連接，并構(gòu)建在標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用程序編程接口(API)上。西門(mén)子繼續(xù)向產(chǎn)品組合中添加新的(云原生SaaS)產(chǎn)品，并向生態(tài)系統(tǒng)中添加新的合作伙伴。

這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)在有60個(gè)合作伙伴。展會(huì)上的合作伙伴包括blue automation GmbH，該企業(yè)展示了使用西門(mén)子可執(zhí)行數(shù)字孿生的機(jī)器的虛擬調(diào)試。虛擬調(diào)試使機(jī)器、其他工業(yè)設(shè)備或完整流程在設(shè)計(jì)階段是否按計(jì)劃工作成為可能。其模擬操作，并幫助在早期階段識(shí)別有缺陷的設(shè)計(jì)，早于任何東西在工廠地板上投入使用之前。Belden還展示了其新的基于云的SaaS“Horizon”邊緣平臺(tái)。其具有安全遠(yuǎn)程訪問(wèn)（SRA)、持久數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(PDN)、邊緣業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)監(jiān)控和異常檢測(cè)等特點(diǎn)。邊緣業(yè)務(wù)流程組件使用戶(hù)能夠在一個(gè)或多個(gè)設(shè)備上同時(shí)、本地或遠(yuǎn)程部署和管理各種邊緣應(yīng)用程序。

4、控制器的IT編程工具和語(yǔ)言

IT編程工具對(duì)OT程序員的可用性增加。像Python或Java等IT編程語(yǔ)言也越來(lái)越受歡迎。例如，西門(mén)子發(fā)布了其TIA門(mén)戶(hù)的新版本(V18)，其中包含擴(kuò)展的面向IT的工作流程。最值得注意的是，Automatic Xpansion(Siemens AX)開(kāi)發(fā)環(huán)境現(xiàn)在是基于云的，基于Microsoft Visual Studio Code，并允許通過(guò)GitLab進(jìn)行版本控制。

施耐德電氣展示了其自動(dòng)化專(zhuān)家軟件，這是施耐德以軟件為中心的PLC編程的方法。該工具是一個(gè)基于IEC 61499標(biāo)準(zhǔn)的共享源運(yùn)行時(shí)執(zhí)行引擎，由UniversalAutomation.Org開(kāi)發(fā)。施耐德電氣還演示了如何在幾秒鐘內(nèi)將在Automation Expert中開(kāi)發(fā)的代碼部署到第三方控制器。

5、虛擬PLC集裝箱控制器

在近期看到的關(guān)于軟PLC的趨勢(shì)的延續(xù)中，SPS展示了企業(yè)現(xiàn)在正在轉(zhuǎn)向虛擬PLC，其不僅與控制硬件無(wú)關(guān)，且與IT硬件無(wú)關(guān)。這意味著其可以在商品化的IT服務(wù)器上運(yùn)行，而不是專(zhuān)用控制器。

軟PLC的先驅(qū)Codesys推出了其新的虛擬PLC產(chǎn)品-Codesys virtual Control SL。其的一個(gè)試點(diǎn)客戶(hù)已經(jīng)用Codesys virtual PLC取代了物理控制器，這些PLC在帶有VMWare堆棧的IT服務(wù)器上的容器化環(huán)境中運(yùn)行。Xentara、Software Defined Automation和Logiccloud等幾家初創(chuàng)企業(yè)也展示了自己的虛擬和軟PLC。

6、虛擬化實(shí)體資產(chǎn)的數(shù)字孿生

雖然IT/OT融合通常是OT擁抱IT工具，但對(duì)于數(shù)字孿生，情況正好相反，IT在虛擬化環(huán)境中擁抱OT。工業(yè)數(shù)字孿生協(xié)會(huì)展示了其資產(chǎn)管理外殼(AAS)的用例。AAS是資產(chǎn)的數(shù)字表示，由描述資產(chǎn)的功能、參數(shù)和數(shù)據(jù)的子模型組成。其中一個(gè)用例是數(shù)字孿生能源監(jiān)測(cè)，允許用戶(hù)在不更改軟件代碼的情況下切換設(shè)備。Lenze推出了新的開(kāi)放自動(dòng)化平臺(tái)Nupano，允許機(jī)器制造商將自己的機(jī)器作為數(shù)字孿生和相應(yīng)的應(yīng)用程序進(jìn)行概覽。

7、低代碼工具

低代碼開(kāi)發(fā)平臺(tái)是可視化的軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境，可減少編寫(xiě)代碼的需要，并縮短構(gòu)建和部署應(yīng)用程序的時(shí)間。像Node-Red或Mendix(西門(mén)子)等低代碼工具在展會(huì)上隨處可見(jiàn)。西門(mén)子展示了如何使用Mendix為其工業(yè)優(yōu)勢(shì)開(kāi)發(fā)低代碼應(yīng)用程序。初創(chuàng)企業(yè)360 Vision展示了其用于可視化裝配驗(yàn)證的低代碼開(kāi)發(fā)環(huán)境，使用通過(guò)Bosch Rexroth Ctrl X使用Lanner IPC。另一家初創(chuàng)企業(yè)Appollo Systems在Bosch Rexroth展臺(tái)上展示了其拖放低代碼工具。Peakboard強(qiáng)調(diào)了其用于構(gòu)建生產(chǎn)儀表板的低代碼工具。

8、連接OT和IT的MQTT協(xié)議

MQTT作為OT資產(chǎn)到IT/云系統(tǒng)的最后一英里連接的首選協(xié)議，已經(jīng)獲得了發(fā)展勢(shì)頭。SPS顯示了MQTT與OPC-UA在自動(dòng)化金字塔較低層次上的重要性。領(lǐng)先的OPC-UA供應(yīng)商Matrikon強(qiáng)調(diào)了其增強(qiáng)的“Matrikon數(shù)據(jù)代理”，支持通過(guò)MQTT將工廠數(shù)據(jù)發(fā)送到云端。Matrikon的一位代表在其展位上表示，與云的發(fā)布/子類(lèi)型通信目前是一個(gè)大的客戶(hù)趨勢(shì)，而MQTT是這里的關(guān)鍵協(xié)議。

HiveMQ是展會(huì)上領(lǐng)先的獨(dú)立MQTT代理之一，其強(qiáng)調(diào)了MQTT的優(yōu)勢(shì)。HiveMQ和Eclipse Foundation已經(jīng)開(kāi)發(fā)了MQTT Sparkplug規(guī)范，該規(guī)范提供了標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)格式和開(kāi)箱即用的設(shè)備發(fā)現(xiàn)能力。隨著越來(lái)越多的MQTT代理進(jìn)入市場(chǎng)，其中一些還可以免費(fèi)使用，HiveMQ強(qiáng)調(diào)了其擴(kuò)展到數(shù)百萬(wàn)個(gè)設(shè)備的能力、用于監(jiān)視數(shù)據(jù)流和消息的工具以及高級(jí)的安全功能包。

9、OT的IT網(wǎng)絡(luò)安全模型

網(wǎng)絡(luò)安全企業(yè)Zscaler展示了其為IT開(kāi)發(fā)的“零信任”安全原則如何在OT環(huán)境中工作。西門(mén)子和Zscaler擴(kuò)展了“縱深防御”O(jiān)T概念，采用零信任體系結(jié)構(gòu)。基于“最小權(quán)限訪問(wèn)”原則，零信任僅根據(jù)經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的用戶(hù)身份和上下文授權(quán)特定于應(yīng)用程序的訪問(wèn)。這是通過(guò)在Siemens Scalance LPE本地處理引擎的Docker容器上為基于云的遠(yuǎn)程訪問(wèn)服務(wù)Zscaler Private access安裝應(yīng)用連接器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，從而為工業(yè)環(huán)境創(chuàng)建訪問(wèn)解決方案。

Microsoft、Moxa和Swiss Smart Factory展示了具有嵌套邊緣和集成HoloLens的安全I(xiàn)SA95安全架構(gòu)是如何從云到生產(chǎn)車(chē)間的。

10、工業(yè)軟件質(zhì)量控制的IT方法

PLCopen協(xié)會(huì)在展會(huì)上宣布，其希望成立一個(gè)工作組，為PLC軟件的基于度量的質(zhì)量評(píng)估制定指導(dǎo)方針。雖然這一聲明很容易被忽視，但其表明了在OT世界中采用經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的IT方法進(jìn)行軟件質(zhì)量控制的思維方式發(fā)生了變化。軟件指標(biāo)是計(jì)算機(jī)科學(xué)中客觀評(píng)估軟件質(zhì)量的一種行之有效的方法。該工作組旨在制定指導(dǎo)方針，說(shuō)明如何將PLC軟件的基于度量的質(zhì)量評(píng)估集成到機(jī)器和工廠工程軟件工作流程中不同利益相關(guān)者的日常工業(yè)程序中。

展望未來(lái)

如今，工業(yè)自動(dòng)化和軟件的市場(chǎng)規(guī)模約為2000億美元。IT/OT融合是關(guān)鍵的技術(shù)驅(qū)動(dòng)因素之一，將為制造商帶來(lái)新的效率和收入機(jī)會(huì)，并推動(dòng)該市場(chǎng)在未來(lái)6年接近4000億美元。盡管挑戰(zhàn)和擔(dān)憂(yōu)依然存在，但SPS 2022清楚地表明，行業(yè)思維已經(jīng)轉(zhuǎn)變，IT/OT融合正在發(fā)生。

例如，在COVID-19之前，當(dāng)被問(wèn)及采用IT實(shí)踐和在云計(jì)算中工作時(shí)，許多OT企業(yè)指出了無(wú)法逾越的安全和隱私障礙。2022年的情況有所不同:正如展會(huì)所展示的，OT企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始擁抱IT技術(shù)，如云和集裝箱化，并在新的環(huán)境下額外努力來(lái)保護(hù)安全和數(shù)據(jù)隱私。

近期，由千家網(wǎng)主辦的2022年第23屆中國(guó)國(guó)際建筑智能化峰會(huì)將正式拉開(kāi)帷幕，本屆峰會(huì)主題為“數(shù)智賦能，碳索新未來(lái)”，屆時(shí)將攜手全球知名建筑智能化品牌及專(zhuān)家，共同分享AI、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、IoT、智慧城市、智能家居、智慧安防等熱點(diǎn)話(huà)題與最新技術(shù)應(yīng)用，并探討如何打造“更低碳、更安全、更穩(wěn)定、更開(kāi)放”的行業(yè)生態(tài)，助力“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

歡迎建筑智能化行業(yè)同仁報(bào)名參會(huì)，分享交流！

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北京站（12月29日）：https://www.huodongxing.com/event/4638577546900

更多2022年峰會(huì)信息，詳見(jiàn)峰會(huì)官網(wǎng)：http://summit.qianjia.com/

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