单一接口实现无缝连接

为了实施越来越复杂的生产流程，尖端制造系统制造商和运营商将依靠新一代自动化解决方案。

工业制造正在从大批量生产向个性化生产发展，专为大量生产单一产品而设计的传统生产线将不再能够满足这种生产需求。为了经济地应对不断缩小的批次，它们需要更小巧、更模块化的生产单元，随时可以轻松调整和重新配置。

即使在这些模块化生产单元中，执行日益复杂的任务也需要用到大量各种高科技组件。尽管这些组件由不同制造商制造，但是它们必须相互通信才能获取各自需要的数据。

自适应制造之路上的关键垫脚石将是向跨厂商通信的转变。“要实现大规模定制和批次为1等创新方面的突破，”贝加莱IIoT网络解决方案产品经理Konstantin Klein说道，“你需要一个统一、实时的网络，它应具有完全互操作性，并将IT标准和工业制造标准统一起来。”

为实现无缝连接，你需要具有实时性的开放式通信。“机器制造商被迫遵守专有协议的时代已经一去不返，”Klein说道。新一代产品将用单一解决方案取代众多不相干的专有系统，从而在网络中所有节点之间实现标准化数据的无缝交换。仅需单一接口即可大幅简化整个工程过程。标准化语义描述允许自动解释系统、设备和变量，使原始数据变得更丰富。

自动化和IT技术领导厂商正在转向通过OPC UA over TSN进行跨厂商通信。目前，机器制造商投入了大量精力和成本定义众多接口，并整合其所有系统信息。OPC UA over TSN无需所有这些。与仅传输原始数据的其它协议不同，该解决方案使用网络中任何节点都可以轻松理解的语义来丰富该数据。这消除了各类潜在的错误源，使柔性化、自适应机器概念的实施变得更轻松。

创建的OPC UA信息模型包含每个设备的所有相关数据。这意味着，比方说你可以将任意驱动器快速连接到任何机器上，而不管它来自哪家制造商。维护和升级得以大大简化。

然而，统一接口和协议只是解决方案的一半。循环时间和带宽起着同等重要的作用。对时间要求严格的应用，例如将机器人与智能轨道系统同步，所需循环时间必须降至微秒范围。OPC UA over TSN提供的性能比传统解决方案高出18倍。“OPC UA over TSN能够为解决今天和未来的所有应用难题提供足够的性能，”Klein强调说。

为了实现这种性能飞跃，通信解决方案所基于的以太网标准已经扩展为包含时间敏感网络（TSN）。“TSN扩展可确保在大型融合网络中进行确定性传输，从而弥合OT和IT系统之间的鸿沟，”Klein说道。无论是快速集中式还是智能分布式驱动解决方案，都可以通过OPC UA over TSN比任何其它解决方案更轻松地适应应用需求。最终提高生产率和产品质量。

由于OPC UA over TSN基于千兆以太网物理层，因此使用它进行通信的产品具有明显更高的带宽。可以收集实时操作数据，并与上位系统共享。“这是一种从现场层到云端的无缝连接，”Klein说道。状态监测和预测性维护等高级IIoT解决方案可以利用实时反馈来延长组件寿命，提高系统可用性。