工業(yè)4.0將信息技術(shù)的應(yīng)用大幅擴(kuò)大，它衍生出的“智能工廠”更是需要信息技術(shù)的支撐，其中工業(yè)以太網(wǎng)就是重要突破口。
構(gòu)建智能工廠正被全球制造業(yè)領(lǐng)域不約而同選為下一個中長期的發(fā)展愿景，同時也是我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要突破口，而智能工廠)的精髓就在于網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)領(lǐng)域的延伸，打通產(chǎn)、銷任督二派，發(fā)揮信息化的作用，將產(chǎn)銷信息快速整合溝通。具體而言，智能工廠不僅是生產(chǎn)的自動化，通過遠(yuǎn)程監(jiān)控制程，確保生產(chǎn)順暢，還可協(xié)助制造業(yè)者整合各廠生管、物管及倉管，實時排配產(chǎn)能的需求與規(guī)模，避免大興土木，同時迅速提高產(chǎn)能，滿足客制化訂單的實時生產(chǎn)需求。
而工業(yè)以太網(wǎng)作為一種高效的局域網(wǎng)絡(luò)，從誕生之初，就擔(dān)負(fù)著傳感器數(shù)據(jù)傳輸，生產(chǎn)設(shè)備控制等功能，是現(xiàn)代工業(yè)自動化生產(chǎn)體系中的重要組成部分、工廠信息化的基礎(chǔ)。它的構(gòu)建也就成為智能工廠建設(shè)的核心。在本屆慕尼黑上海電子展2015上工業(yè)以太網(wǎng)開始廣泛受到重視。
工業(yè)以太網(wǎng)是智能工廠的核心
如果說第3次工業(yè)革命的自動化，僅是將生產(chǎn)過程作為對象，對其進(jìn)行信息技術(shù)的應(yīng)用。工業(yè)4.0將信息技術(shù)的應(yīng)用大幅擴(kuò)大，進(jìn)而衍生出“智能工廠”的概念。它的關(guān)鍵技術(shù)是信息技術(shù)。
“工業(yè)以太網(wǎng)，互聯(lián)互通、實時控制，進(jìn)而實現(xiàn)安全、節(jié)能將是智能工廠的核心技術(shù)?！比鹚_電子通用解決方案中心綜合營銷部副部長王均峰在接受記者采訪時表示。具體而言，包括生產(chǎn)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)自律協(xié)調(diào)作業(yè)的m2m，通過網(wǎng)絡(luò)獲取大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，開發(fā)、銷售、erp、plm、scm等業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)與實際生產(chǎn)過程之間的協(xié)同。
因為現(xiàn)代智能工廠有四大關(guān)鍵點：一是要連接所有網(wǎng)絡(luò)以拿到數(shù)據(jù)。二是要有智能機(jī)器，三是大數(shù)據(jù)，將所有設(shè)備、所有人連接后，所有數(shù)據(jù)都大批量傳送到智能終端上。四是分析，得到數(shù)據(jù)后從中抓取出應(yīng)的趨勢來，提高設(shè)備狀態(tài)的檢測和預(yù)測。王均峰認(rèn)為：“只有形成高速傳輸、大數(shù)據(jù)、保證實時性安全性和節(jié)能就變得十分關(guān)鍵。這正是工業(yè)以太網(wǎng)構(gòu)建的要旨。”
標(biāo)準(zhǔn)化多協(xié)議是以太網(wǎng)當(dāng)前主要問題
如果說，構(gòu)建高速、大數(shù)據(jù)安全和節(jié)能的工業(yè)以態(tài)網(wǎng)是抓住了智能工廠的“牛首”，而解決工業(yè)以及網(wǎng)的多標(biāo)準(zhǔn)問題，則是工業(yè)以太網(wǎng)的關(guān)鍵。近些年來，工業(yè)以太網(wǎng)經(jīng)過了不斷的發(fā)展，其實用性、易用性都獲得了長足的進(jìn)步，其應(yīng)用范圍也逐漸得到了擴(kuò)展。然而，應(yīng)用的快速增長也必然伴隨著各廠商在這一領(lǐng)域的激烈競爭。時至今日，受到不同廠商支持的各種工業(yè)以太網(wǎng)紛紛搭建了自己的舞臺。工業(yè)以太網(wǎng)通信lsi,支持多種工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議及現(xiàn)場總線協(xié)議：ethercat、cc-linkiefield、devicenet、profinet(rt)、ethernet/ip、modbustcp）canopen、cc-link。
許多不同的通信協(xié)議已成為工業(yè)以太網(wǎng)市場中的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，因此希望支持市場所需不同協(xié)議、或者希望在同一臺設(shè)備中支持多種協(xié)議的工業(yè)設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計人員就要面臨開發(fā)時間增加的問題。上海工業(yè)自動化儀表研究院的繆學(xué)勤高工介紹，我們平時所說的工業(yè)以太網(wǎng)，在物理層和數(shù)據(jù)鏈路層都是符合ieee802.3標(biāo)準(zhǔn)的，而不同種類的工業(yè)以太網(wǎng)，其區(qū)別主要是在應(yīng)用層。從某種程度上講，不同種類的工業(yè)以太網(wǎng)之間是可以解決互聯(lián)和互通的，但仍不能解決設(shè)備間互操作的問題。使用不同工業(yè)以太網(wǎng)的設(shè)備完全可以共存，但是不能對話?；ゲ僮魇求w現(xiàn)在應(yīng)用層的差異，要在同樣的網(wǎng)絡(luò)中使用多種以太網(wǎng)設(shè)備就需要網(wǎng)關(guān)進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換。
“這就需要開發(fā)同時支持多協(xié)議的通信芯片，當(dāng)然開發(fā)過程中需要考慮以太網(wǎng)協(xié)議的實現(xiàn)、應(yīng)用開發(fā)、硬件開發(fā)、一致性測試等，人開發(fā)到量產(chǎn)需要很長時間?！蓖蹙逭f，“瑞薩電子推出r-in開發(fā)平臺可以將高速、實時性能和低功耗以及支持多種工業(yè)以太網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)（如ethercat®、cc-linkie®、ethernet/ip™和profinet）的接口結(jié)合在一起。旨在為開發(fā)包含工業(yè)以太網(wǎng)通信功能在內(nèi)的工業(yè)設(shè)備（包括制造設(shè)備、安保攝像機(jī)和機(jī)器人）提供全球支持。”