工业4.0的数字马甲 | 智能工厂的奥秘

    有了这些基本的规范与标准示例，管理壳之间，就可以开始进行数据与信息的交换。在图4中，管理壳之间的“连线”，可以比喻成某种形式上的“类数据总线”，因为所有资产之间的数据检索、查询与交换所形成的数据流，都是通过“类数据总线”进行。

    图6 管理壳的互联性，ZVEI，2016.11

    当原有的那些物理实体的各种资产，都有了一个机器可读、语义相通、适用于生产系统所有生命周期阶段的管理壳，那么人、机、物万物互联网的时代就真正来到了。

    遵从各种标准来构建管理壳及所属的子模块，对企业来说是非常必要的。只要坚持按照相应的标准、规范持续地做下去，那么任何一个企业的工业4.0系统的建设结果，未来都具有以下三大益处。

    图7 管理壳的价值

    ☆ 以高度模块化的方式来构建和扩展自身的系统，所有的系统扩展都以类似于乐高积木的方式搭接而成；

    ☆ 基于标准的协议与接口与其他国内外合作伙伴顺畅交换数据，而无需为此单独开发特定的数据转换工具；

    ☆ 所有的有管理壳的资产之间，都可以实现信息的互通、互操作。

    管理壳与CPS

    如果为了简单描述，不妨略带武断地说，CPS是工业4.0的使能技术，而管理壳则是CPS的一个标准化的界面。管理壳与CPS，二者是分工合作、完美协作，实现两个最优：

    资产最优管理：管理壳让所有的系统组件之间、系统的系统（SoS）之间变得容易集成、容易打通。尽管管理壳的作用是以给系统和系统组件穿上具有唯一标识的“数字化马甲”、促进互联互通为主，并不负责深入到物理实体内部。

    资源最优配置：打通二者的界限与隔阂，把知识和算法嵌入软件，软件嵌入芯片，芯片嵌入到物理实体之中，由此而最终让系统行为在赛博的作用下变得精确可控，让企业资源得到最优配置。

    不固根基，难起高楼。德国工业4.0从RAMI和 CPS体系出发，稳扎稳打地来构建工业4.0基础组件，从而通向智能工厂的构建。而深入了解管理壳，则是理解智能生产最为基础的必修课。

    如果要实现CPS更为广泛的应用，很难躲开对管理壳的深入研究和应用。

    后记

    德国在工业4.0组件和管理壳的研究，跟工业4.0实践并线前行，一步一呼应，给我们留下了深刻的印象。中国智能制造要深入落地，此一刻，更需要这样的屏息静气，探索背后理论模型和应用实践的对接。