當(dāng)下，隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)的迅速崛起，工業(yè)制造領(lǐng)域也正在迎來新一輪變革浪潮，這一浪潮帶來的不僅是萬物互聯(lián)、云端服務(wù)的應(yīng)用變革，更給自動化與信息化的深度融合技術(shù)路徑帶來了深刻的變革。在這場變革當(dāng)中，工業(yè)通訊被推到了前所未有的重要位置。在未來的物聯(lián)網(wǎng)中，具有通訊功能的機(jī)器將是目前最常見的設(shè)備類型。同時(shí)，每年使用的網(wǎng)絡(luò)化工業(yè)機(jī)器人數(shù)量將翻倍。數(shù)據(jù)量也將大幅增長。這一發(fā)展突顯出一個(gè)事實(shí)：只有結(jié)合強(qiáng)大的數(shù)據(jù)通訊才能實(shí)現(xiàn)數(shù)字化企業(yè)。

領(lǐng)跑工業(yè)通訊技術(shù)變革

面向未來的工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò)是打造數(shù)字化工廠和實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)。數(shù)字化時(shí)代的通訊網(wǎng)絡(luò)需要具備高可靠性、可用性和安全性，還要實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)（IT）與制造技術(shù)（OT）網(wǎng)絡(luò)的融合，更長遠(yuǎn)的目標(biāo)還包括與云的連接并對之進(jìn)行監(jiān)控。而抓住工業(yè)通訊未來的兩個(gè)重要根基技術(shù)則是TSN和工業(yè)5G。對此，西門子早已開始布局，領(lǐng)跑工業(yè)通訊技術(shù)變革。

西門子是“5G產(chǎn)業(yè)自動化聯(lián)盟”（5G-ACIA）的創(chuàng)始成員之一，正積極投身于工業(yè)5G領(lǐng)域的研究，大力推動這一新通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展和應(yīng)用，同時(shí)開發(fā)相應(yīng)的解決方案。為解決IT與OT融合過程中的通訊標(biāo)準(zhǔn)問題，西門子將TSN列為未來重要的通訊技術(shù)之一，并把TSN貫穿到未來整個(gè)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通訊架構(gòu)之中。控制器與控制器之間，控制器與IT系統(tǒng)和控制器與云端的北向通信，西門子將采用TSN與OPC UA來實(shí)現(xiàn)；而控制系統(tǒng)內(nèi)部，控制器與I/O等OT設(shè)備的南向通信，西門子將采用基于TSN的PROFINET將實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場級的循環(huán)和實(shí)時(shí)I/O數(shù)據(jù)交換。目前，PROFINET在全球安裝的節(jié)點(diǎn)設(shè)備已達(dá)到3000萬，是市場上主流的基于工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的工業(yè)自動化總線標(biāo)準(zhǔn)。

當(dāng)然，除了發(fā)力工業(yè)5G和TSN以外，西門子的RTLS實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)和SINEC NMS網(wǎng)絡(luò)管理軟件等最新通訊技術(shù)也同樣為工業(yè)4.0時(shí)代的工業(yè)通訊發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

高效的通訊網(wǎng)絡(luò)要滿足信息安全的要求

如今，西門子憑借4個(gè)核心組件實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化企業(yè)的轉(zhuǎn)型，其中包括：數(shù)字企業(yè)軟件套件、工業(yè)通訊、工業(yè)信息安全和工業(yè)服務(wù)。在邁向工業(yè)4.0 的進(jìn)程中，工業(yè)通訊是確保整個(gè)價(jià)值鏈所需數(shù)據(jù)流的基礎(chǔ)，是實(shí)現(xiàn)虛擬世界與真實(shí)世界融合的關(guān)鍵。它能夠顯著減少生產(chǎn)時(shí)間，大幅提高生產(chǎn)靈活性，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化批量生產(chǎn)，減少能耗和原材料消耗。工業(yè)通訊對于任何自動化功能都必不可少。它為公司范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)交換提供基礎(chǔ)設(shè)施和所需的網(wǎng)絡(luò)機(jī)制。這意味著：不管采用有線或無線，無論是本地還是遠(yuǎn)程，信息將沿著整個(gè)價(jià)值鏈，從現(xiàn)場層傳遞到管理層。因此，高效的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)必須基于高度開放和靈活的通訊標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)還要滿足日益增長的工業(yè)信息安全要求。

用于工業(yè)通訊的SCALANCE網(wǎng)絡(luò)組件

西門子擁有一套完整的工業(yè)信息安全解決方案，以“評估、實(shí)施、持續(xù)監(jiān)控”的理念保障客戶工業(yè)信息安全。“評估”是第一步，即了解現(xiàn)狀，就像我們需要常做體檢來盡早規(guī)避疾病的發(fā)生一樣。西門子會根據(jù)IEC 62443，國家信息安全等級保護(hù)、行業(yè)最佳實(shí)踐等進(jìn)行評估對標(biāo)，找出差距，定義下一步行動項(xiàng)。第二步“實(shí)施”，即按照縱深防御的理念，設(shè)計(jì)實(shí)施信息安全方案，從管理與技術(shù)兩個(gè)方面將信息安全提升至目標(biāo)水平，就像生了病要對癥下藥一樣。以往的工業(yè)信息安全保護(hù)到這里就停止了，但這只能達(dá)到靜態(tài)的安全，無法實(shí)現(xiàn)持續(xù)的安全。西門子在此基礎(chǔ)上延伸了自己的理念，加入了“持續(xù)監(jiān)控”，利用大數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的技術(shù)，將工廠的運(yùn)行狀態(tài)和外界環(huán)境的變化結(jié)合起來，持續(xù)保障客戶的安全水平。這就像我們會佩戴可穿戴設(shè)備持續(xù)監(jiān)測自己的健康水平一樣。西門子利用領(lǐng)先的技術(shù)和管理水平讓客戶是關(guān)鍵數(shù)字資產(chǎn)可感知、可控制、可管理。

全力構(gòu)建數(shù)字化時(shí)代的工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò)生態(tài)系統(tǒng)

工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)比傳統(tǒng)的辦公網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜得多。專家估計(jì)，到2020年將有150億臺連接智能機(jī)器。與此同時(shí)，數(shù)據(jù)量將大幅增加。因此，未來工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò)的成功規(guī)劃、設(shè)計(jì)和實(shí)施需要經(jīng)驗(yàn)豐富且深入了解自動化和整個(gè)工業(yè)的合作伙伴。西門子正是基于這一趨勢打造了包括專家級的工業(yè)通訊與識別產(chǎn)品、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)行業(yè)經(jīng)驗(yàn)與知識、一站式工業(yè)網(wǎng)絡(luò)專家服務(wù)、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)專家合作伙伴開發(fā)計(jì)劃和培訓(xùn)與認(rèn)證體系五大模塊在內(nèi)的“西門子工業(yè)網(wǎng)絡(luò)專家計(jì)劃”。通過構(gòu)建這一計(jì)劃，西門子能夠?qū)⒆陨矶嗄甑男逓樵丛床粩嗟剌敵龅秸麄€(gè)計(jì)劃之中，為其提供強(qiáng)有力的技術(shù)、產(chǎn)品和經(jīng)驗(yàn)支撐。

工業(yè)通訊已經(jīng)成為實(shí)現(xiàn)數(shù)字化企業(yè)的一把鑰匙。憑借在工業(yè)通訊領(lǐng)域數(shù)十年的經(jīng)驗(yàn)，西門子的工業(yè)通訊產(chǎn)品和解決方案已經(jīng)貫穿工廠自動化局域網(wǎng)通訊、無線遠(yuǎn)程通訊，并可跨越廣域網(wǎng)和Internet，打造直至云端的完整數(shù)據(jù)通道。與此同時(shí)，全面的產(chǎn)品加持豐富的行業(yè)專業(yè)知識和經(jīng)驗(yàn)，西門子工業(yè)通訊能夠?yàn)橛脩籼峁白稍?方案+部署”的服務(wù)模式，幫助用戶在搭建網(wǎng)絡(luò)之初量身打造網(wǎng)絡(luò)配置，與客戶共赴數(shù)字化浪潮。

摘自《自動化博覽》2020年5月刊