工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)之工業(yè)光網(wǎng)的應(yīng)用范圍

泛數(shù)字經(jīng)濟(jì)
隨著智能化生產(chǎn)和柔性制造方式的推廣,企業(yè)需要面向訂單對(duì)多個(gè)園區(qū)或園區(qū)內(nèi)外的生產(chǎn)資源統(tǒng)籌調(diào)配,可在生產(chǎn)過(guò)程各環(huán)節(jié)同供應(yīng)鏈并行組織生產(chǎn)方案,并可對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。園區(qū)內(nèi)外協(xié)同應(yīng)支持企業(yè)調(diào)配、組織不同生產(chǎn)網(wǎng)的資源、滿(mǎn)足多個(gè)生產(chǎn)網(wǎng)的協(xié)同生產(chǎn)、支持多廠區(qū)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集等。

1.工業(yè)園區(qū)網(wǎng)絡(luò)

(1)園區(qū)內(nèi)骨干網(wǎng)連接

園區(qū)骨干網(wǎng)主要指園區(qū)公共服務(wù)網(wǎng),由于園區(qū)內(nèi)企業(yè)眾多,業(yè)務(wù)應(yīng)用豐富,對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬需求大(鏈路采用萬(wàn)兆甚至100G互聯(lián)通道,接入的各企業(yè)側(cè)需要采用千兆或者萬(wàn)兆互聯(lián)),同時(shí)極為看重網(wǎng)絡(luò)安全和傳輸可靠性。部署網(wǎng)絡(luò)時(shí),需要在設(shè)備性能、帶寬能力、接入用戶(hù)能力、安全防護(hù)等多個(gè)方面進(jìn)行綜合考慮。工業(yè)光網(wǎng)根據(jù)自身特點(diǎn)可以作為園區(qū)骨干網(wǎng)絡(luò)的部署解決方案。

(2)跨園區(qū)協(xié)同

隨著智能化生產(chǎn)和柔性制造方式的推廣,企業(yè)需要面向訂單對(duì)多個(gè)園區(qū)或園區(qū)內(nèi)外的生產(chǎn)資源統(tǒng)籌調(diào)配,可在生產(chǎn)過(guò)程各環(huán)節(jié)同供應(yīng)鏈并行組織生產(chǎn)方案,并可對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。園區(qū)內(nèi)外協(xié)同應(yīng)支持企業(yè)調(diào)配、組織不同生產(chǎn)網(wǎng)的資源、滿(mǎn)足多個(gè)生產(chǎn)網(wǎng)的協(xié)同生產(chǎn)、支持多廠區(qū)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集等。工業(yè)光網(wǎng)的硬管道、良好的業(yè)務(wù)隔離度和安全性是跨園區(qū)協(xié)同應(yīng)用下很好的解決方案。

2.企業(yè)管理網(wǎng)絡(luò)

(1)企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)

傳統(tǒng)企業(yè)的信息網(wǎng)絡(luò)分散部署著各類(lèi)IT管理系統(tǒng),如MES、PLM、ERP、SCM、CRM等。為了打破信息孤島、提高運(yùn)營(yíng)效率,會(huì)將上述分散部署在各服務(wù)器的IT系統(tǒng)集中部署到工廠內(nèi)數(shù)據(jù)中心/云平臺(tái),進(jìn)行數(shù)據(jù)的聯(lián)合分析,快速?zèng)Q策。不同的部署方式會(huì)引起網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的變化。無(wú)論采用哪種部署方式,均可以采用工業(yè)光網(wǎng)連接各類(lèi)IT管理系統(tǒng)模塊,作為可靠的信息數(shù)據(jù)承載通道。

(2)企業(yè)管理云化

隨著云技術(shù)的應(yīng)用,一些企業(yè)的信息系統(tǒng)逐步嘗試在企業(yè)內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)應(yīng)用云技術(shù)。當(dāng)前,越來(lái)越多的IT軟件也基于云平臺(tái)提供服務(wù)。企業(yè)與云基礎(chǔ)設(shè)施的連接需求在增加。工業(yè)光網(wǎng)可作為連接工業(yè)生產(chǎn)網(wǎng)和企業(yè)信息網(wǎng)中云基礎(chǔ)設(shè)施的可靠通道,也可作為企業(yè)私有云和公有云互聯(lián)協(xié)同應(yīng)用的業(yè)務(wù)承載網(wǎng)絡(luò)。

(3)IT和OT網(wǎng)絡(luò)融合

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展使工廠內(nèi)網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)出融合、開(kāi)放、靈活的發(fā)展趨勢(shì),其中融合趨勢(shì)帶來(lái)了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的扁平化。傳統(tǒng)的“兩層三級(jí)”網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)嚴(yán)重影響著信息互通的效率,隨著大數(shù)據(jù)分析和邊緣計(jì)算業(yè)務(wù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)級(jí)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集需求,OT網(wǎng)絡(luò)中的車(chē)間級(jí)和現(xiàn)場(chǎng)級(jí)將逐步融合(尤其在流程行業(yè)),同時(shí)MES等信息系統(tǒng)向車(chē)間和現(xiàn)場(chǎng)延伸的需求,推動(dòng)了IT網(wǎng)絡(luò)與OT網(wǎng)絡(luò)的融合趨勢(shì)。工業(yè)光網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)企業(yè)IT和OT的融合組網(wǎng)以及工業(yè)數(shù)據(jù)可靠有效地在IT和OT間傳輸。

3.工業(yè)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)

(1)生產(chǎn)信息采集

生產(chǎn)環(huán)境的信息采集是數(shù)字化、智能化生產(chǎn)的重要前置條件,在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的智能工廠中,企業(yè)級(jí)IT管理運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)有著強(qiáng)烈的需求。工業(yè)光網(wǎng)可以作為工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備與企業(yè)IT管理運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)承載通道,連接現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備與上層管理實(shí)體(如服務(wù)器、SCADA系統(tǒng)等),實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行環(huán)境、傳感器數(shù)據(jù)等生產(chǎn)相關(guān)信息的采集,還可用于生產(chǎn)指令下達(dá)、廠區(qū)視頻監(jiān)控等重要業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的承載。

(2)邊緣計(jì)算

未來(lái)超過(guò)70%的數(shù)據(jù)和應(yīng)用將在邊緣進(jìn)行處理。在工業(yè)場(chǎng)景應(yīng)用中,邊緣計(jì)算在生產(chǎn)過(guò)程的預(yù)測(cè)性維護(hù)、產(chǎn)品的質(zhì)量保證、以及流程優(yōu)化方面對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)有很大幫助。此外,企業(yè)還可以基于邊緣計(jì)算平臺(tái)提高生產(chǎn)工藝與流程的柔性,支撐個(gè)性化生產(chǎn)。工業(yè)光網(wǎng)可以提供邊緣計(jì)算所需要的數(shù)據(jù)承載通道,還可在數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)設(shè)備中集成計(jì)算算力,按需實(shí)現(xiàn)邊緣計(jì)算功能。

(3)柔性生產(chǎn)調(diào)度

在個(gè)性化定制或批量定制過(guò)程中,生產(chǎn)會(huì)根據(jù)訂單的切換而發(fā)生變化,這要求生產(chǎn)域能夠根據(jù)需求進(jìn)行靈活重構(gòu),智能機(jī)器可以在不同生產(chǎn)域間調(diào)整和遷移。工廠內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)須能夠適應(yīng)快速組網(wǎng)與靈活調(diào)整的需求,工業(yè)光網(wǎng)設(shè)備可以結(jié)合網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)并采用集中管控以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備的靈活劃域組合,并能夠快速發(fā)現(xiàn)設(shè)備重新組網(wǎng)時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題,指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)人員快速進(jìn)行處理。此外,工業(yè)光網(wǎng)還可以滿(mǎn)足智能化生產(chǎn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延、抖動(dòng)、帶寬的更高要求。

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