智能知识——基于PSB的智慧工厂整体技术架构

2017年，IBM曾帮助德国大众做了基于PSB新智慧工厂的整体设计。通过这个案例，可以看到与传统工厂的区别，通过PSB工厂服务总线，使得新工厂具有将底层生产层的协议，包括一些传感器或者设备信息，集成在一起的能力。我们也内置了一些连接方式，包括连接末端设备的方式。通过这种方式，PSB可以把整个信息系统通过总线全部统一起来。

当然，很多企业在生产上会有很多系统，个人认为，企业有两种选择。第一种是选择一家厂商全部做完，但是系统之间没有接口，数据很庞大，企业可能会越来越依赖这家企业。第二种是采用不同厂商的不同系统，这些系统之间可能会有很多接口，企业有很多新应用。

但是企业想了解一个缺陷，到底是什么原因引起的，这时就很难做一个持续的优化更新，尤其在工业4.0时代。IBM建议，可以通过一根总线吸引企业的灵活应用。我碰到过一个企业，他家的系统是由别家做的，然后别家公司做系统的人员跳槽到另外一家公司，企业不得不解约和另外一家公司签，这非常被动。而PSB的价值，只要接了第一层的前端设备，其他就可以灵活接入。当然，IBM的解决方案，本身也具有一些高端接口，支持接入一些成熟的应用级的系统。这样，企业就有能力，将所有信息集成，并做到可知可感，就可以脱离对供应商的依赖。基于IBM设计的架构，工厂上就可以持续进行创新更新，这本身也是工业4.0的基本属性。

换句话而言，企业如果选用了PSB，可能当时与业务无关，但是一旦出现问题，缺了这根线，就会对很多系统有影响。PSB的高可用性非常重要，IBM也提供了高可用性的解决方案，保证整个数据总线包括数据流的畅通和硬件设备上的高可用性。

▲PSB在实际应用中的高可用性解决方案

IBM如何帮助企业实现PSB？

第一，是要实现互联，这个互联有两方面，一方面是现有的物理系统的互联，这可能需要做一些程序的接口；另一方面是设备的互联，设备从工业4.0的角度而言，也就是一个CPS单元。

第二，可以做应用开发、数据挖掘，这是数据分析的范畴。第三，IBM拥有AI技术，可以进行预测性维护。例如通过采集一些发动机振动的声音，进行故障的预防等。在德国大众的整个工厂系统架构中，IBM针对通过对KUKA机器人的焊钳焊点等重要部位的参数信息监控，智能提供更换建议。

在整个工业总线中，有非常多的自由度，企业可以做很多创新，可以随时部署一些应用。将机器人底层的信息发送到PSB的系统之中，这样一方面做到事件透明化管理，另一方面还可以做预测性维护。例如，戴姆勒汽车公司利用IBM智能制造系统提升生产产量，通过底层的物联网接入传感器，进行一些预测性的模型分析，对生产线做一些考评；或者搜集包括机房的温度、材料等数据，来支持整个预测性的分析，进而做一些决策。再如，波音公司也是利用IBM物联网技术和智能制造技术改善产品质量，提升生产流程效率，通过在产线上收集设备的信息，再借助于IBM预测性的质量模型生产，将一些有问题的工具从产线上移除，从而提高制造产能。