OT 到 MES 与 Industrial Edge 和 Opcenter 的集成

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现场级别：作为 OT 基础的 Industrial Edge

Industrial Edge 设备直接位于车间，使用预先配置的 PROFINET、S7、OPC UA、Ethernet/IP、Modbus TCP 等连接器连接到 PLC、驱动器、机器人和任何其他自动化设备。连接器库消除了传统上会减慢 MES 部署速度的大部分集成工作，而且由于它涵盖了任何供应商的设备，因此无需更换硬件即可适合棕地环境。

一组本地应用程序与同一设备上的连接器一起运行：

• WinCC Unified 用于操作员可视化和 HMI
• 虚拟 PLC 和 LiveTwin 用于控制和仿真
• 用于设备端机器学习（缺陷检测、异常检测、预测性维护）的 AI 推理服务器
• 能耗和 OEE 等运营 KPI 的 Energy Manager 和 Performance Insight
• Industrial Information Hub，它提供统一的语义数据模型，以便在离开边缘之前将原始 PLC 标签映射到有意义的、命名一致的数据对象
• OPC 路由器可在需要时提供专用 MES 路由
• Mendix on Edge 适用于跨边缘和 MES 的基于角色的操作员用户界面

基于 MQTT 的 Databus 将这些应用程序在设备上相互连接，并为直至 MES 集成层的事件驱动通信提供发布-订阅主干。

工厂级别：边缘到 MES 集成层

这是大多数集成项目成功或失败的层面。两个 Opcenter 组件负责处理 Industrial Edge 和 MES 之间的界限，它们旨在协同工作，而不是作为替代方案。每个人处理一类根本不同的数据。

Opcenter connect MOM：事件和交易路由

Connect MOM 是一个通用集成框架，针对 MOM 用例进行了调整。它的工作是在系统之间移动离散的消息，沿途对其进行转换，即使终端暂时不可用，也能保证传送。使用 Connect MOM 可以：

• 车间活动和交易：车间竣工、报废活动、批量发布、转换、系谱记录
• 边缘应用结果：AI 推理输出（缺陷分类、异常事件、预测故障）、Energy Manager 的能耗读数、来自 Performance Insight 的 OEE 数据
• 双向 ERP 集成：接收来自 SAP 的工作单和 BOM，向回发送确认和货物运输
• 需要到达多个目标的任何数据：Opcenter Execution、Opcenter Quality、Opcenter Intelligence、数据湖或外部系统
• 存储转发缓冲：Connect MOM 会将消息排入队列，并在 Opcenter 或网络暂时不可用时重播消息

Connect MOM 支持 REST、MQTT、OPC UA 和基于文件的适配器，并且在部署时支持高可用性。它是所有事件形或交易形而不是标签形的内容的集成中心。

Opcenter 执行基础 Automation Gateway：进程内参数绑定

Automation Gateway 位于 Opcenter Execution 内部，而不是位于其旁边。它的工作范围狭小但价值很高：它将特定的OPC UA节点（PLC标签）绑定到正在进行的工单操作的数据收集字段，因此在运行时自动捕获过程中的测量值，而不是由操作员输入。

使用自动化网关（适用于 Opcenter Execution Foundation）来：

• 直接从自动化层捕获过程中的测量结果：尺寸、扭矩、温度、固化时间、压力、从视觉系统读取的序列号
• 无需在 MES 数据收集表单中手动输入操作员数据
• 将机器参数与特定的工单操作关联起来，这样就可以根据正确的生产环境自动标记值

网关不是通用的集成工具。它支持用于实时标签绑定、直接 REST API 调用的 OPC UA，以及用于其他连接模式的远程互操作连接 (RIC)。它在活跃操作期间对实时值进行操作，并写入Opcenter Execution的数据收集模型。

为什么两者一起部署

实际部署会同时使用两者，因为它们处理不同的问题。以泵装配线为例：

• 工单通过 Connect MOM（REST 或 iDoc 适配器）从 SAP 送达
• Opcenter 将订单派送到扭矩站。当操作员运行该步骤时，自动化网关通过 OPC UA 从 PLC 读取扭矩值和序列号，并将它们自动写入该操作的数据收集表中
• 当该单位建成工作站后，一个包含家谱和测量数据的完工活动将通过 Connect MOM 返回到 SAP 和 Opcenter Intelligence
• 同时，AI 推理服务器会标记振动异常。该结果将发布到数据总线，由 Connect MOM 通过 MQTT 获取，并作为不合格交易交付给 Opcenter Quality

如果没有网关，操作员就会输入测量值。如果没有 Connect MOM，就没有通畅的路径来处理事件、AI 结果、ERP 流程或多目的地路由。

IT 和企业级：Opcenter MOM 产品组合

一旦数据通过任一集成路径到达 Opcenter，模块化 MOM 产品组合就会协调整个企业的生产：

• Opcenter Execution（分立、流程、制药、电子、半导体）： 制造执行

整个生产生命周期的工作订单、BOM、配方、路由、确认和可追溯性

• Opcenter Quality： 质量管理

检查计划、SPC、不合格处理和 CAPA 工作流程。当不合格或质量保持不变时，人工智能推断是从这里的边缘地区得出的

• Opcenter APS： 生产计划和排程

跨资源、材料和时间的有限容量调度。边缘 AI 预测的故障可能会在此处触发计划重新优化

• Opcenter Intelligence： 企业制造情报

生产仪表板、KPI 报告和根本原因分析，由来自边缘和 MES 的情境化数据提供

• Mendix： 低代码 UI 层

基于角色的操作员界面可以跨越 MES 和边缘，无需为每个接触点进行自定义开发

整个堆栈的生命周期管理

工业边缘管理（虚拟、专业版或云端）和 Industrial Edge Hub 为部署应用程序、推送更新、监控设备运行状况和管理所有站点的人工智能模型提供了一个统一的场所。这包括将更新的推理模型部署到远程设备上的 AI 推理服务器，无需现场干预。在 MES 方面，Opcenter 管理部门负责处理配置、用户角色、适配器生命周期和 Opcenter Connect MOM 适配器管理。综上所述，这为OT和IT团队提供了一个共享的运营模式，而不会强迫任何一方放弃对自己域的控制权。