1.數字化是制造的必然

數字化已經是產業共識，傳統的物理連接到數字連接使得制造的協同出現更多可能，數字協同也是美國IIC、德國工業4.0和中國制造2025的共同聚焦點，通過工業物聯網（IIoT）實現數字化，推動柔性制造，實現大規模定制，進而提升競爭力，贏得全球市場。

圖1-數字化是全球制造業的發展聚焦與趨勢

2.工業物聯網的價值

2.1.資產利用率的提升

IIoT要解決的首要問題是提升資產（機器、產線）的使用效率，這包括對設備的有效使用、低維護成本的需求，以及對于在個性化時代如何連線生產應對“小批量、多品種”的生產協同需求，并且如何在單位產品上的能耗被精確計量以及優化。

圖2-IIoT價值用于提高資產利用率

2.2新盈利模式帶來收入增加

圖3-IIoT價值增加額外收入來源

基于數字化，新的服務模式如融資租賃現在也變得更為常見，提供分時的設計、產線資源的分享，這些都可以為企業帶來額外的收入，而這一切依賴于數字化鏈條的透明連接，從消費、生產到服務。

2.3增強的服務和售后服務

圖4-IIoT價值增強服務和售后

為客戶帶來全生命周期的服務，不僅是一種自身競爭力的提升，對于機器制造商而言，這也是新的業務增長點，通過更好的預測性維護服務、工藝優化與咨詢、機器升級等，這些服務依賴于數字化的采集、反饋，另外，還有一個吸引力的地方在于，它也可以通過數據的反饋來優化機器的設計。

3.邊緣連接與控制

工業物聯網的實現方式有很多，目前邊緣計算是一個廣泛被接受正在全球主流廠商推進的IIoT架構，貝加萊也是其中邊緣計算的積極推動者。

邊緣計算是指在物理上介于現場設備與云之間，在服務上強調一定實時性并解決“策略與優化”問題，而其基本的功能則在于連接。

圖5-OPC UA是邊緣連接的關鍵

面對傳統現場總線的復雜性以及語義互操作的挑戰，OPC UA成為了業界的共識，貝加萊在各控制器連接標準上均集成了OPC UA，并且支持MQTT/AMQP的云連接接口標準。

4.數字化構建整個柔性制造的流程覆蓋

圖6-實現IIoT的邊緣計算整體層級

圖6則以全景的闡述了IIoT的數字化制造使能層級與路徑，基礎的現場連接、安全、數據融合、歷史數據、商業智能、機器學習到云的長期數據存儲，數字化在各個階段扮演著不同的角色：

貝加萊提供了基礎的連接如OPC UA的總線控制將POWERLINK和OPC UA融合，并在未來將TSN與OPC UA融合實現基礎的跨平臺、滿足語義互操作規范的連接，在嵌入式邊緣控制器層，X20等控制器實現本地的控制任務與數據存儲功能，并通過OrangeBox、APROL作為邊緣控制器實現產線、工廠一級的數據采集，并通過BI為企業實現數據呈現、報表、趨勢、報警的任務，而通過MQTT/AMQP等軟件接口與各種第三方的云進行連接，并實現機器學習、長周期數據的存儲。

5.貝加萊落地實現——OrangeBox

OrangeBox是一個為“Brownfield”那些老舊工廠而設計的IIoT解決方案，它扮演一個邊緣控制節點的作用，因為Brownfield是大量存在的，而Greenfield在明天也會成為“Brownfield”。

圖7-OrangeBox功能組合

OrangeBox是一個“組合”，它借助于貝加萊豐富的軟件、硬件技術來實現對工廠的數據采集、連接、處理功能。如圖7。

——OrangeBox的硬件是貝加萊控制器

——軟件則包括了mapp的功能模塊如mappOEE、mappEnergy等

既可以在本地進行OEE計算呈現，也可以提供數據給高一層的數據應用（如MES/ERP，云端服務）通過OPC UA Server的訪問。

由于有豐富的現場總線模塊，對于老工廠那些復雜的總線貝加萊可以連接，而另一方面如果連總線也是沒有的，豐富的I/O采集模塊可以解決這些問題。

圖8-OrangeBox的電子儀表盤顯示

圖8則以生產的OEE計算參數，包括速度損失、浪費與返工等的輸入來呈現設備與產線整體的性能。

數字化服務于制造業的效率提升，而數字化需要基于開放互聯，對機器、產線進行全面的數據采集、數字化建模、才能使能柔性制造。