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中美德日四国工业互联网参考架构对比分析

目前在国际上有美国工业互联网参考架构IIRA、德国工业4.0参考架构模型RAMI4.0和日本工业价值链参考架构(Industrial Value Chain Reference Architecture,IVRA)。国内也有工业互联网产业联盟的《工业互联网体系架构》。这几个工业信息化的参考架构,尽管它们的出发点、思考问题的角度和所关注的应用领域各有差异,但它们都是产业实现全面的信息化的核心理念和技术基础。

中国:AII工业互联网体系架构2.0

2019年8月27日,在2019智博会期间举办的工业互联网高峰论坛上,工业互联网产业联盟发布《工业互联网体系架构2.0》。

美国:IIRA

IIRA(Industrial Internet Reference Architecture)由美国工业互联网联盟(Industrial Internet Consortium , IIC)发布,最新版本为v1.9版,2019年6月19日发布。

IIRA注重跨行业的通用性和互操作性,提供一套方法论和模型,以业务价值推动系统的设计,把数据分析作为核心,驱动工业联网系统从设备到业务信息系统的端到端的全面优化。

美国工业互联网联盟发布的工业互联网参考架构(来自IIC官网)

IIRA功能设计:以数据分析为中心,端到端的功能融合(来自IIC官网)

德国:RAMI4.0RAMI4.0(Reference Architecture Model Industrie 4.0)即工业4.0参考架构模型,深度聚焦于制造过程和价值链的生命周期,为其建立了一个比较完整的三维模型。这个模型在对在制造环境里不同环节单元的功能的分析、它们之间的互操作性的需求的辨认,以及对相应的标准制定和采用,都十分有价值。更值得关注的是与其相关的工业4.0部件模型,对包括数字化的零部件、设备、产线、车间、工厂、甚至信息化系统在内的所有资产提供一个统一的CPS模型,描述其功能、性能和状态,并为它们之间的交互,从通讯协议、句法和语义,提供统一的界面。其广泛实施,对推动制造环境各个系统的全面互联互通,将会起着非常大的作用。

工业4.0参考架构模型RAMI 4.0日本:IVRA日本工业价值链促进会(Industrial Value Chain Initiative,IVI)是一个由制造业企业、设备厂商、系统集成企业等发起的组织,旨在推动“智能工厂”的实现。2016年12月8日,IVI基于日本制造业的现有基础,推出了智能工厂的基本架构《工业价值链参考架构(Industrial Value Chain Reference Architecture ,IVRA)》。从制造业一直追求的质量、成本和效率(产出)传统要素加上环保要求的管理角度出发,结合生产环境的资产(人、流程、产品和工厂)角度和作业流程(计划、执行、查验和反应)角度,细分出智能制造单元,对信息化在生产过程的优化,作了细致的分析,进而提出了智能制造的总体功能模块架构,在不同的(设备、车间、部门和企业)层次上,分析知识/工程流程(相当于产品链)和供给流程(相当于价值链)的各个环节的具体功能构成,颇具有独到之处。

工业价值链参考架构IVRA

IIRA与RAMI4.0对接

在一些大企业促进之下,美国工业互联网联盟和德国工业4.0平台,于2015年11月,在中立的瑞士召开了一次保密的研讨会,如果谈不妥不会公开出来,在市场上造成更大的负面影响,幸亏讨论的结果,双方发现两个参考平台之间有很强的互补性。结果是这两个机构相继批准双方合作,接着2016年6月在芝加哥,9月在海德堡,召开了另外两次研讨会。这两个机构相继设立了一些任务组,在某些方面探讨双方合作机会。2017年12月,美国工业互联网联盟与德国工业4.0的机构共同发布了一份关于IIRA与RAMI4.0对接分析的白皮书,指出IIRA与RAMI4.0在概念、方法和模型等方面有不少相互对应和相似之处,而差异之处则互补性很强,相互之间可以取长补短。这个结论在对降低由于多个架构的存在所带来的不确定性有一定的良好作用。相信这个结论,在这几个架构之间都是适用的。所以,在这个方面加强国际合作,对国内和国际上工业互联网和智能制造的发展都是会有益的。

IIRA与RAMI4.0的功能对接与映射

【生态互联网---以生态系统构建、政商产学研跨界互联、资源科学配置、提高社会效率为核心理念,全方位推动社会生态体系发展】

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