工业4.0智能数据交换平台
工业4.0智能制造设计方案
工业4.0智能制造设计方案随着信息技术的高速发展，工业4.0作为新一代工业革命的代表，正在引领智能制造的浪潮。
在这个数字化、网络化的时代，如何利用先进的技术手段，提升制造业的生产效率和品质，成为了众多企业追求的目标。
本文将就工业4.0智能制造的设计方案进行论述，包括核心技术、关键要素以及具体实施措施等。
一、核心技术1.物联网技术物联网技术是工业4.0实施的基石之一。
通过各种传感器和设备的联网，实现对设备、产品和环境的实时监测和数据采集。
物联网技术可以实现设备之间的无缝连接，从而实现设备之间的协同工作。
例如，通过将工厂内的各种设备和生产线连接到物联网平台，可以实现对整个生产过程的实时监控和调整，提高生产的灵活性和效率。
2.大数据分析在工业4.0时代，大数据分析技术可以帮助企业挖掘和分析庞大的数据集，从中获得有价值的信息和知识。
通过对生产数据的深入分析，企业可以了解生产过程中的潜在问题，并做出相应的调整和优化。
此外，通过对产品和用户数据的分析，企业还可以了解市场需求，为产品的研发和改进提供参考。
3.人工智能人工智能技术是智能制造的核心之一。
通过使用机器学习和深度学习等技术，人工智能可以使机器具备一定的智能和学习能力。
例如，在生产线上，机器人可以通过学习和模仿人类工人的动作和技能，实现自动化生产。
此外，人工智能还可以应用在产品设计和优化上，通过对市场数据的分析和预测，帮助企业提前预判市场需求，调整产品结构和设计。
二、关键要素1.智能设备智能设备是实现智能制造的基础。
包括各种传感器、控制器、机器人、自动化设备等。
这些智能设备可以实现设备之间的协同工作和自动化操作，提高生产效率和品质。
例如，通过在生产线上增加智能传感器，可以实时监测设备运行状态和产品质量，并做出相应的调整和优化。
2.数据共享平台数据共享平台是实现工业4.0的关键环节。
通过将企业内部的生产数据、产品数据和市场数据等共享到一个平台上，不仅可以实现企业内部数据的协同共享和分析，还可以与供应链和客户进行数据交换和共享。
推进浙江省一体化智能化公共数据平台建设研究
推进浙江省一体化智能化公共数据平台建设研究发布时间：2021-07-02T09:48:58.803Z 来源：《中国教育信息化》2021年3月作者：夏文明[导读] 如今，国内政府部门公共服务质量和公众的急切需求，相比而言还需提升。
创建一体化智能公共数据平台是推进行政职能、优化服务的重要措施。
台州科技职业学院夏文明 318020摘要：如今，国内政府部门公共服务质量和公众的急切需求，相比而言还需提升。
创建一体化智能公共数据平台是推进行政职能、优化服务的重要措施。
作者基于浙江省发展适合新的服务型政府智能化协同合作需求、立足于以统一网站点、在线办公和在线服务为重点的浙江省协同一体化智能公共数据平台的建设，进而达到信息共享，解决好一些制约问题，如重复创建、数据孤岛、平台不协调以及信息可靠性等问题。
关键词：一体化；智能化；公共数据平台；建设；策略引言紧跟网络化科技的迅猛发展，大数据、人工智能等基于庞大数据信息和计算的尖端技术在工业方面迅速推广。
如今，国内的政府公共服务还具有各自为政等许多问题，这么多问题将会直接阻碍政府公共服务成效与老百姓认可度的关键原因[1]。
提高政府公共服务水平，一定要坚持把问题作为导向，浙江省建立基于大数据平台的一体化公共服务体系，达到政府公共服务优化创新。
1 浙江省建设一体化智能化数据平台现状及存在的问题 1.1 各自为政，实效性低政府公共服务平台职责不同，多年来，基于对眼前利益的考虑，每个部门常常会存在各自为政、互不干预的问题，没有积极合作的思想以及协同优化创新能力，公共服务效率性不高。
把政府网站的发展作为案例，政府网站它是政府公共服务平台的核心载体，还是老百姓反映问题的主要途径。
如今，由中央至地方，每级政府部门均创建了各自的网站，根据统计显示，截止到2020年5月，国内每个地区、每个部门建立的政府门户网站共有93000多个。
以浙江省为例，浙江省每级政府门户网站不但出现重复创建的现象，这诸多网站之间相应地造成了公共服务机构的冗余，也导致公共服务效率性差等问题。
德国工业4.0
2、工业4.0对我国的启示
德国工业4.0战略为我 们展现了一幅全新的工业 蓝图，在新的发展背景下， 将信息化的时代特征与我 国工业化历史进程紧密结 合起来，把两化深度融合 作为主线，为推动工业转 型升级注入新的动力，从 而在向工业化迈进的过程 中占得先机，这是4.0战略 对我国推进工业转型升级 的重要启示。
工业4.0对我国的启示
1、把两化深度融合作为主要着力点。 2、超前部署建设国家信息物理系统网络平台。 3、启动国家智能制造重大专项工程。 4、用标准引领信息网络技术与工业融合。 5、构建有利于工业转型升级的制度保障体系。 6、产学研用联合推动制造业创新发展。
3、结合本专业谈发展方向
现状： 随着现代社会经济建设的快
1.2 概述
对德国工业4.0的核心内容进行概括的话，可以总结为：建 设一个网络(Cyber-Physical System，信息物理系统)、研究两大 主题(智能工厂、智能生产)、实现三大集成(横向集成、纵向集 成与端对端集成)、推进三大转变。
工业4.0的定义
工业1.0。18世纪60年代至19 世纪中期，通过水力和蒸汽机 实现的工厂机械化可称为工业 1.0。这次工业革命的结果是机 械生产代替了手工劳动，经济 社会从以农业、手工业为基础 转型到了以工业以及机械制造
三个转变
1、实现生产由集中向分散的 转变，规模效应不再是工业生产的 关键因素，工业生产的基本模式将 由集中式控制向分散式增强型控制 转变。
2、实现产品 由大规模趋同性 生产向规模化定 制生产转变，未 来产品都将完全 按照个人意愿进 行生产，极端情 况下，将成为自 动化、个性化的 单件制造。
3、实现由 客户导向向客 户全程参与的 转变，客户不 仅出现在生产 流程的两端， 而是广泛、实 时参与生产和 价值创造的全 过程。
互联网+、物联网、工业4.0技术和架构
✓ 2014年B2B电子商务业务收入规模达192.2亿元人民币，增长28.34%；交易规模达9.4万亿元人民币，增长 15.37%。同时，B2B电商业务也正在逐步转型升级，主要的平台仍以提供广告、品牌推广、询盘等信息服 务为主。阿里巴巴、慧聪网、华强电子网等多家B2B平台开展了针对企业的“团购”、“促销”等活动， 培育企业的在线交易和支付习惯。
从2013年以在线理财、支付、电商小贷、P2P、众筹等为代表的细分互联网嫁接金融的模式进入大众视野以 来，互联网金融已然成为了一个新金融行业，并为普通大众提供了更多元化的投资理财选择。对于互联网金 融而言，2013年是初始之年，2014年是调整之年，而2015年将成为各种互联网金融模式进一步稳定客户、 市场，走向成熟和接受监管的规范之年。[
与传统企业相反的是，当前“全民创业”时代的常态下，与互联网相结合的项目越来越多，这些项目从诞生开 始就是“互联网+”的形态，因此它们不需要再像传统企业一样转型与升级。“互联网+”正是要促进更多的互联 网创业项目的诞生，从而无需再耗费人力、物力及财力去研究与实施行业转型。可以说，每一个社会及商业阶 段都有一个常态以及发展趋势，“互联网+”提出之前的常态是千万企业需要转型升级的大背景，后面的发展趋 势则是大量“互联网+”模式的爆发以及传统企业的“破与立”。
“网络众包+工业”。在互联网的帮助下，企业通过自建或借助现有的“众包”平台，可以发布研发创意需 求，广泛收集客户和外部人员的想法与智慧，大大扩展了创意来源。工业和信息化部信息中心搭建了“创客 中国”创新创业服务平台，链接创客的创新能力与工业企业的创新需求，为企业开展网络众包提供了可靠的 第三方平台。帽子VPN
工业4.0技术标准软件信息平台
工业自动化系统与集成 工业制造管理数据
ISO 15926:2004
工业自动化系统和集成.包括油气生产设施的加工设备使用寿命数据的集成
ISO 16739:2013
建造和设施管理行业中数据共享用行业基础类（IFC）
ISO/PAS 17506:2012
工业自动化系统和集成.工业数据的3D可视化用COLLADA数字资产规范
IEC 61360
常用术语（CDD）
IEC 61987
工业过程测量和控制，数据结构和要素
IEC 62683
低压开关设备和控制设备--信息交换用产品数据与性能
IEC 62794
工业过程测量,控制和自动化.生产设备的表示用参考模型(数字化工厂)
IEC 62832
工业过程测量,控制和自动化.生产设备的表示用参考模型(数字化工厂)
ISO 14258:1998
工业自动化系统 企业模型的概念与规则
ISO 15704:2000
工业自动化系统 企业参考体系结构和方法论的需求
ISO 15745:2003
工业自动化系统和集成.开放系统应用集成框架
ISO/CD 15746
自动化系统和集成–集成先进的生产过程控制和优化
制造系统
ISO 16100:2009
ISO/DPAS 17729
DoDAF- MODAF 统一概括
ISO 18629:2004
工业自动化系统和集成 过程规范语言
ISO/TS 18876:2003
工业自动化和集成交换、存取和共享工业数据的集成
ISO/PAS 22720:2005
ASAM开放式数据服务5.0
ISO 22745:2010
面向工业4.0的网络架构重构
面向工业4.0的网络架构重构一、工业4.0概述工业4.0，也被称作第四次工业革命，是当前制造业和工业领域正在经历的一场深刻变革。
它以数字化、网络化和智能化为核心特征，旨在通过先进的信息技术和自动化技术，实现生产过程的优化、资源的高效利用以及产品质量的提升。
工业4.0的实现，需要一个高度灵活、可扩展的网络架构作为支撑，以满足智能制造对于数据传输、处理和分析的需求。
1.1 工业4.0的核心理念工业4.0的核心理念包括智能工厂、智能生产和智能物流。
智能工厂通过集成先进的传感器、机器人和自动化系统，实现生产过程的实时监控和控制。
智能生产则侧重于通过数据分析和技术，优化生产流程，提高生产效率和灵活性。
智能物流则利用物联网技术，实现物料和产品的实时追踪和管理。
1.2 工业4.0的关键技术工业4.0的关键技术涵盖了多个领域，包括但不限于：- 物联网（IoT）：通过传感器和设备的互联互通，实现数据的实时收集和交换。
- 大数据分析：利用先进的分析工具，从海量数据中提取有价值的信息，指导生产决策。
- （AI）：应用机器学习、深度学习等技术，提高生产过程的自动化和智能化水平。
- 云计算：通过云平台，实现计算资源的弹性分配和数据的集中存储。
- 网络安全：保障工业4.0网络架构的数据安全和系统安全，防止潜在的网络攻击。
二、面向工业4.0的网络架构需求面向工业4.0的网络架构需要满足一系列特定的需求，以支持智能制造的高效运行。
2.1 高度的可靠性和稳定性工业4.0环境下，网络架构必须具备高度的可靠性和稳定性，以确保生产过程中数据的连续传输和实时处理。
2.2 低延迟和高带宽智能制造对网络的延迟和带宽有着严格的要求。
网络架构需要能够支持高速的数据传输，以满足实时控制和分析的需求。
2.3 灵活性和可扩展性随着工业4.0的不断发展，网络架构需要具备良好的灵活性和可扩展性，以适应不断变化的生产需求和技术升级。
2.4 安全性和隐私保护网络安全是工业4.0网络架构设计的重要考虑因素。
opcua收费标准
opcua收费标准OPCUA收费标准。
OPCUA（开放平台通讯联盟）是一种用于工业自动化的通信协议，它提供了一种标准化的方式来实现设备之间的数据交换和通信。
随着工业4.0的发展，OPCUA在工业领域中得到了广泛的应用，越来越多的企业开始关注OPCUA的收费标准。
本文将介绍OPCUA的收费标准，帮助用户更好地了解OPCUA的成本结构和收费方式。
首先，我们需要明确的是，OPCUA本身是一个开放的协议，其规范是公开的，任何人都可以免费获取并使用。
这意味着，用户可以自行开发OPCUA相关的软件和系统，而不需要支付任何使用费用。
这一点对于很多小型企业和个人开发者来说是非常有吸引力的，他们可以根据自己的需求和实际情况来定制OPCUA的应用。
然而，当涉及到商业化的OPCUA产品和服务时，就会涉及到收费的问题。
一般来说，OPCUA的收费主要包括以下几个方面：1. 认证费用，OPCUA联盟为了保证产品的兼容性和互操作性，对于希望获得OPCUA认证的产品需要支付一定的认证费用。
这些费用用于支持OPCUA联盟的运营和维护，以及对产品进行测试和审核。
2. 授权费用，在一些情况下，用户需要获得OPCUA相关的专利授权才能开发和销售OPCUA产品。
这些授权费用通常由专利持有者收取，具体费用取决于授权范围和使用方式。
3. 咨询和培训费用，针对那些需要定制化的OPCUA解决方案或者需要培训的客户，一些OPCUA服务提供商会收取咨询和培训费用。
这些费用用于支持专业人员的服务和知识传授。
4. 技术支持费用，一些企业为了保证OPCUA系统的稳定和可靠运行，会购买技术支持服务。
这些服务通常包括远程技术支持、故障排除、系统升级等，需要支付一定的费用。
需要注意的是，OPCUA的收费标准并不是固定的，具体的费用取决于供应商、产品类型、服务内容等多个因素。
用户在选择OPCUA产品和服务时，应该充分了解相关的收费信息，并结合自身的需求和预算做出合理的选择。
工业机器人云平台的构建
工业机器人云平台的构建随着工业4.0的到来，工业机器人在制造业中发挥着越来越重要的作用。
通过集成自动化技术、人工智能和云计算等先进技术，工业机器人能够实现智能化生产和灵活化制造，提高生产效率和产品质量。
为了更好地管理和运营工业机器人，以及实现工业机器人之间的协作和数据共享，工业机器人云平台应运而生。
本文将介绍工业机器人云平台的构建方式，并探讨其在制造业中的应用前景。
1. 数据中心建设数据中心是工业机器人云平台的核心设施，负责存储和管理工业机器人的运行数据、传感器数据、控制程序等信息。
为了确保数据中心的稳定运行和数据安全，需要建设高可靠、高安全性的数据中心设施，包括服务器、存储设备、网络设备等。
还需要建设完善的数据中心管理系统，实现对数据中心资源的监控、调度和维护。
2. 云平台架构设计工业机器人云平台的架构设计是关键的一步，它决定了平台的性能、可扩展性以及对多种工业机器人的适配性。
通常，工业机器人云平台的架构包括前端、后端和数据库三个部分。
前端负责用户接口和数据展示，后端负责数据处理和分析，数据库负责数据存储和管理。
在设计云平台架构时，需要考虑多种工业机器人的接入和数据交换，以及平台的高可用性和高性能要求。
3. 数据接入和协议适配工业机器人的类型和品牌多种多样，它们之间存在着不同的通信协议和数据格式。
在构建工业机器人云平台时，需要考虑多种工业机器人的数据接入和通信协议适配。
这涉及到对不同工业机器人的通信协议进行解析和转换，实现数据的统一格式和标准化，方便平台对数据的处理和分析。
4. 数据安全和隐私保护工业机器人的数据涉及到企业的核心技术和生产秘密，因此在构建工业机器人云平台时，需要重点关注数据安全和隐私保护。
需要采取多层次的安全措施，包括数据加密、访问控制、身份认证等，确保工业机器人的数据在传输和存储过程中不被泄露或篡改。
5. 应用接口和功能扩展工业机器人云平台应提供丰富的应用接口和功能扩展能力，便于用户根据自身需求定制和开发相关应用。
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接收消息 接收方（系统）
S-ESB应用场景介绍-发布订阅
发布订阅场景
1-发布消息
S-ESB
订阅方（B1系统） 2-订阅消息
发布方（A系统）
消息 存储库
发布方：将发布消息发送到总线即可；不需要各个订阅方的响应。 订阅方：拿到消息处理即可，不需要向ESB返回响应信息。 发布方和订阅方不需要同时运行 发布方和订阅方可以用不同的速度处理消息 发布的消息自动转发到具有匹配订阅人的服务器
目录
1 S-ESB定位 2 S-ESB的特点 3 S-ESB功能架构 4 S-ESB标准规范 5 S-ESB最佳实践
工业4.0三层产品架构
S-ESB在工业4.0中的定位
服务：传感器服务、控制服务、通讯服务、校验服务、信息服务等 整个 CPS 网络系统就是一个服务连接的网络，即是“务联网”的概念
S-ESB在工业4.0中的定位
工业4.0之三项集成
S-ESB在工业4.0中的定位
用户接入的端口， 解决 信息访问接入的问题
实现跨系统、跨部门、 跨企业的端到端协同流 程的驱动 解决异构系统、设备的 接入问题
IT架构的演变
传统架构 基于消息传递的模式
▪应用之间点对点的连接
▪实现简单、基本的信息交互和数 据传递
形状 = 传输协议 颜色 = 数据格式
▪通过企业服务总线实现服务的整 合集中和流程实现
▪借助标准的接口灵活地连接，实 现真正的随需应变
基于SOA的IT系统S-ESB
用户(服务订阅者)
(Multi-modal access via Portal, B2B/EDI, or Voice)
Partner Services
Customer Services
4、请求方使用MQ API从响应队列中获取响应
S-ESB应用场景介绍-主动推送
主动推送场景
1-推送消息
消息
S-ESB
推送方（A系统）
消息 存储库
推送方：将推送消息发送到总线即可；不需要接收方的响应。
接收方：拿到消息处理即可，不需要向ESB返回响应信息。 推送方和接收方不需要同时运行 推送方和接收方可以用不同的速度处理消息
服务使用方
系统注册 服务监控
WMS
S-ESB服务网关 安全认证
……
XML
PLM
服务路由 日志记录
S-ESB服务监控与管理 服务注册
短信告警
服务授权 服务报表
数据传输通道:IBM IIB
协议转换
RFC-适配器
格式转换
WS-适配器 MQ-适配器
DB-适配器
安全日志
S-ESB服务日志 访问日志
报文数据
服务提供方
② 服务信息查询-查 询已配置的原子 服务
③ 服务信息修改
④ 服务授权管理-授 权系统使用该服 务
系统功能-适配器参数化配置
系统说明
① SAP服务映射管 理-SAP的RFC函 数映射系统服务 号
FTP适配器 针对FTP模式的传输支持；
监控平台功能模块
系统功能-系统注册
系统说明
① 系统信息管理-提 供系统注册功能， 将需要接入ESB 平台的系统信息 录入信息的增删 改查的功能
② 系统消息队列-为 需要接入ESB平 台的系统配置队 列信息
系统功能-服务注册
系统说明
① 新增ESB服务-配 置需接入平台的 服务的信息
SAP
PDM
XML
MES
OA
斯欧ESB参数化适配器
MQ适配器 若业务系统是JAVA语言环境，推荐MQ适配器接入；
RFC适配器 专为SAP系统接入提供的适配器，SAP简单配置即可快速接入；
WS适配器 针对非JAVA语言环境的系统接入提供的适配器；
DB适配器
针对非核心业务系统且数据库允许读写权限的系统接入；
▪ 基于IBM IIB高效率通道 ▪ HA高可用部署 ▪ 成熟的标准规范
敏捷服务
▪动态路由 ▪动态服务注册 ▪ 参数化适配器（SAP/ Teamcenter /···）
智慧服务
▪ 可视化服务监控 ▪ 丰富的应用场景
形状 = 传输协议 颜色 = 数据格式
S-ESB应用场景介绍-请求响应
请求服务场景
Packaged Applications
BPO Services
斯欧 企S业-应E用S互B联
目录
1 S-ESB定位 2 S-ESB的特点 3 S-ESB功能架构 4 S-ESB标准规范 5 S-ESB最佳实践
S-ESB产品特点
斯欧S-ESB的能力，减少接口的数量，规模和复杂性......
可信赖服务
Policy Administration CBS
用户整合展现 服务治理 业务流程管理
组件和服务
(Modular, location independent)
IT系统的资源
(Applications, Data Stores, Servers)
Legacy Applications
Web app
Existing Infrastructure
1-请求消息 4-响应消息
S-ESB
2-请求消息 3-响应消息
请求方（A系统）
服务提供方 （B系统）
1、服务请求方发请求报文到ESB请求适配器，经过逻辑处理之后转换为提供方 请求报文
2、服务提供方使用MQ API从提供队列中获取请求
3、服务提供方解析请求报文并处理完毕之后，生产处理结果并响应发送到ESB 响应队列中
容错机制 安全审计 服务质量保证 高可用性 服务监控 服务安全性
部署架构参考一：企业内部与公网互联
部署架构参考二：总部与各基地互联
成熟的标准规范
斯欧公司专著
目录
1 S-ESB定位 2 S-ESB的特点 3 S-ESB功能架构 4 S-ESB标准规范 5 S-ESB最佳实践
S-ESB功能架构
订阅方(B2系统）
基于IIB高效率通道
基于MQ提供高速、稳定、扩展性强的数据传输通道，采 1
用订阅发布的形式，可以把数据同时分发到多个系统中
基于消息的交换，在网络出现故障的情况下，能保证只发 2
一次，而且发送到位，不丢失
3
IIB提供可视化的集成开发环境，并且支持多达80多种的
技术协议，并拥有丰富的应用系统接入适配器，包括：SAP
Employee Services
一系列可提供的服务
(Role-based Composite Services portfolios)
组合而成的业务服务
(Loosely coupled, on-the-fly assembly)
Rate-Quote-Issue CBS
Claims Management S