工业4.0的数字马甲 | 智能工厂的奥秘

    “清单”用来表示组件内容目录，如功能、信息、通信等业务活动的层次范围；“组件管理器”来管理组件范围内的相关资产。管理壳清晰界定该组件所在的层次、价值流、级别，确认了所需的数据、功能与安全要求，规避了因为不按标准建设组件系统而在未来可能发生的信息失控问题。

    图3 管理壳，ZVEI，2016.11

    可以把管理壳形象地理解为是一种给所有企业资产穿上了“数字化马甲”，可让那些原先不好管理、不能管理的资产，都有了唯一的标识。。

    以某个“数字化工厂（DF）”中的零部件——电机轴为例，如图2所示，如果将电机轴的管理壳结构从左至右展开，可以看到在整个DF的视图的“清单”中有总资产和管理壳的标识，通过API而映射为DF的“标头（header）”，“标头”中的特性列表保证了DF的有形资产与管理壳在各自工作环境中的识别与认证，保证了在恰当的时间引用部分资产与视图的能力。

    图4 管理壳的结构，德国ZVEI，2016年11月

    管理壳“标头”之下是“主体（body）”。“组件管理器”负责管理“主体”的各子模型。子模性包含了资产特性的层次、系统级别，可以针对不同的资产引用各种数据与功能（上图中白色几何元素）。这些被引用的数据主要运行在信息层。

    通过管理壳的确定，所有的资产，所有的对应模型，都可在全生命周期中被管理平台识别、交互、实施、验证、维护，能够实现数字化的虚拟产品开发和自动测试，以适应和响应现代制造系统内外部的高度的不确定性（部门协调、客户需求、供应链变化等），优化制造资源配置，力争真正实现工业升级。

    这意味着借助于管理壳，我们终于可以用数字模型和语言，来体现业务、功能、信息、交流综合、资产的整体价值，包括这些内容来自哪里。这使得设备相连，可以真正实现整个时间线上的价值流的自由流动，成为实体世界与虚拟世界的无缝连接。

    管理壳的价值

    管理壳中的诸项内容都尽量做到遵从标准，为未来的系统扩展和万物互联打好基础。图3简介了管理壳及子模块的特性需要符合的标准与规范。

    图5 管理壳需要符合的标准