运营效率

很难相信，但工业 4.0 概念提出至今已经 10 年了。在 2011 年的汉诺威工博会上，德国政府首次提出了工业 4.0 概念，将其作为一项制造业计算机化的长期战略。

十年后，我们的工业 4.0 概念进展如何？

“人们总是大肆宣传技术成本降低和流程改善。” 嵌入式计算技术的领先企业 Kontron 的产品管理总监 Reiner Grübmeyer 表示，“人们希望改进和简化安装步骤，尤其是出于成本原因，同时也希望缩短生产时间。”

“一切都在加速，” 他继续说，“但另一方面，它始终必须得到妥善控制，有些既定标准无法真的立刻打破。”

简而言之，要实现 10 年前所有关于工业 4.0 的成本、效率和可靠性承诺，我们还有很长的路要走。这是因为，据 Grübmeyer 所言，“这项技术仍未可以完全现场演示。”

塑造智能工厂的未来

对于 Grübmeyer 而言，“现场演示” 意味着通过展示易于安装和易用工具的对象，来说服工业 4.0 技术的内部和外部客户。

至今为止，原型或概念证明 (POC) 是实现该目标的最佳方式之一。但是，正如他指出的，没有统一的配置工具可以简化工业 4.0 众多不同组件的集成。

为了解决该问题，英特尔^® 和控创正在合作开发新一代智能工厂 (NGSF) 测试平台，这是一项工业技术演示平台，可提供构建您的本地 POC 需要的所有要素。完整的 NGSF 测试平台在 2020 年英特尔^®工业峰会上首次亮相，其包括一系列无线标准、以太网时间敏感型网络 (TSN) 交换机、工业电脑和伺服电机，所有这些都在 OPC UA 发布器/订阅器协议上运行。

用户可以将预先构建的 NGSF 测试平台的部分功能与自己的解决方案混合和匹配，从而在成熟、可运行的工业 4.0 安装环境中验证特定用例。该测试平台围绕控创嵌入式 BOX PC 等采用英特尔技术的现成硬件平台设计，但也集成了优化解决方案（如英特尔^® OpenVINO^™ 工具套件）和运维网络编排软件（英特尔^® 工业边缘控制）。

“NGSF 的研发初衷是为了将所有英特尔技术纳入统一的测试平台，” 英特尔物联网部门的软件应用工程师 Walfred Tedeschi 表示，“对于工业领域的一切，在测试平台内都有对应的技术：编排、虚拟系统管理程序、边缘人工智能、堆栈等。”

例如，Grübmeyer 表示，实时融合网络和工作负载整合是工业物联网架构所需的两个关键功能，两者都可得到第 11 代智能英特尔^® 酷睿^™ 嵌入式处理器等商用产品的支持。以物联网为中心的全新处理器包含以下功能：

• 英特尔^® 时间协调计算（英特尔^® TCC）可将企业和运维网络的抖动和延迟降至最低
• 硬件辅助的虚拟化和加速，可支持在同一设备上同时运行多个混合关键型工作负载
• 英特尔^® FSEDP 将功能安全 (FuSa) 设计元素与 Essential Design Package 相结合，可简化行业标准的合规性

工业 4.0：即将推出您身边的 IPC

现在，工业运营商已经有了现成的 POC 构建环境，工业 4.0 部署的临界质量水平是否更接近？这取决于您对临界质量的看法。

对 Grübmeyer 而言，NGSF 等测试平台展现了面向未来的工业系统，这些系统的运维将更像现代消费电子产品，而非传统的工业设备。借助嵌入式控制器（其基于支持工作负载整合的高性能处理器），未来将越来越多地由软件定义。

“在软件定义的工业系统愿景中，这是其中一步，即拥有几乎可以处理所有事宜的平台，只需添加应用程序即可。” 这位控创技术专家表示，“我们有预测性维护。我们有对象识别。但我认为，更长远的目标是基于电脑的简单性，实现应用程序交换的灵活性和简便性。”

台式机工作站彻底改变了企业价值链，在一台工业电脑上运行多个高价值应用程序，可以将智能工厂的优势从点状部署扩展到整个供应链。但至少，借助 NGSF 等 POC 测试平台的可用性，工业运营商能够改善实施，衡量投资回报，并在最佳时间开启数字化转型。

“他们现在获得了实现这一目标的秘诀，” Grübmeyer 表示，“他们可以看到工业 4.0 正在发挥作用，且复杂性并不高。这距离它在该领域得以推广又向前迈进了一步。”