隨著工業互聯時代的到來，世界各地的許多工廠和過程控制裝置都在進行改造和升級以便實現資源互聯。但是由於工業裝置使用壽命長，使用傳統工業協議的現役裝置很多，使得在升級過程中的成本，時間和解決方案都遠遠超過我們的預期。但即使考慮到這一現實，擺脫當前的挑戰，展望未來的工廠也是有益的。未來5-20年內工業生產將是什麼樣子？我的工廠將如何與使用下一代通訊系統和概念的新工廠競爭？工業物聯網在哪裡？
這篇部落格是智慧工廠的一系列部落格中的第一篇，目的是告訴你工廠生產和自動化的走向。它不僅適用於離散製造業，也適用於過程、能源和運輸行業的自動化。
定義智慧工廠
“智慧工廠”、“智慧製造”、“智慧工廠”和“未來工廠”等術語都描述了未來工業生產將是什麼樣子。
在這種設想下，智慧工廠將更加智慧、靈活和動態。
製造過程將以不同的方式組織起來，整個生產鏈——從供應商到物流到產品生命週期管理——在企業邊界上緊密相連。
單個生產步驟將無縫連線程序將包括：
·工廠與生產計劃
·產品開發
·物流
·企業資源計劃（ERP）
·製造執行系統（MES）
·控制技術
·感測器和執行器
在智慧工廠中，機器和裝置將有能力透過自我最佳化和自主決策來改進流程。這與現今固定執行的程式操作形成了鮮明的對比。
未來工業網路解決方案的主要特點
要做到這一點，工廠未來的結構將大不相同：智慧生產技術與最新的高效能資訊和通訊技術的相互連線。
這將在整個價值鏈中提供數字整合的工程和橫向整合，以及所有生產層面的縱向整合和連線。高效能、可靠的通訊技術將遠遠超過目前使用的技術。這項技術將實現：
·以最小延時實時傳輸大量資料
·以非常可靠的方式和最高的資料安全標準連線大量的單個裝置。
·利用越來越多的無線技術，無論是工廠內部還是遠端連線
·以節能的方式運作
聽起來不錯，不是嗎？現在對你來說這似乎不現實，但我們把智慧工廠分解成它的通訊元件，你就可以看到它是可以實現的。
未來工業自動化系統的結構
今天的工業自動化系統由幾個明顯分開的層次組成，它們通常代表金字塔：
·現場執行器和感測器
·控制級控制裝置、I/O模組和操作終端
·流程級的計算機管理系統和MES系統，用於工程監控和資料採集（SCADA）
·企業級流程管理系統和ERP系統。
這些級別中的每一個層面上被比較好的組織起來，不同裝置可以清楚地被應用在其中一個級別。
圖：在未來的工廠中，現場級執行和感測系統仍然是單獨的，但其他級別則遷移到雲上。
隨著工業4。0系統結構的變化。現場管理仍然是獨立的專用級別，就像現在一樣，但它的裝置將嵌入越來越多的智慧。作為網路物理系統的一部分，它們將自主執行許多過程。現場裝置也將顯著增加。
位於現場級別以上的所有功能都有可能轉移到位於伺服器叢集、資料中心或“雲”中的高效能伺服器，虛擬化、特定功能和處理硬體的分離，這已經是IT領域中最先進的，並將在工廠中普及。
這種結構的優點是減少了裝置的多樣性，從而便於管理，更好地利用資源，節約成本。這種方法尚未在自動化中得到應用，因為它與效能、必需的決定性、可靠性以及缺乏從伺服器到欄位級的快速、低延遲通訊有關。然而，這些問題將在新的和即將到來的系統中得到解決。
