工業(yè)4.0的進程如火如荼，包括中國制造2025、互聯(lián)網(wǎng)+、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）等新概念新技術(shù)正在打破工業(yè)自動化的傳統(tǒng)架構(gòu)。工業(yè)4.0旨在通過設(shè)備與設(shè)備之間的水平交互、機器到企業(yè)管理系統(tǒng)的垂直交互，減少人為干預(yù)和非計劃停機并實現(xiàn)全局優(yōu)化。在此大背景下，制造業(yè)對現(xiàn)有技術(shù)改造和新建設(shè)施提出了新要求。
　　工業(yè)4.0的愛與弗
　　當前工業(yè)4.0的種種優(yōu)勢更有利于新建工廠項目，針對現(xiàn)有工廠的技術(shù)改造卻困難重重。原因在于，那些已經(jīng)運行了15年、20年，甚至50年的機器所基于的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)和工業(yè)4.0所需的截然不同。無縫通訊，與ERP系統(tǒng)實時共享數(shù)據(jù)，這些實現(xiàn)工業(yè)4.0的必要條件，對存在多年的老工廠而言很難實現(xiàn)。
　　然而，相對于每年增加的新建工廠項目，現(xiàn)有工廠的改造是一塊不容小覷的市場。以貝加萊的某客戶例，作為世界知名的飲料生廠商，她每年投入新增的工廠數(shù)為一到兩個，而需要改造的舊工廠卻高達430個。
　　如何為市場中龐大的舊工廠提供生產(chǎn)智能方案？對此，貝加萊推出了Orange Box——面對現(xiàn)有工廠升級的完整工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)方案。通過設(shè)置必要參數(shù)，輕松實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和分析，完全不需要對已有軟件和硬件進行修改，也不用擔心已有控制系統(tǒng)來自不同的供應(yīng)商。
　　Orange Box不僅僅是產(chǎn)品
　　Orange Box并不是貝加萊推出的某款新產(chǎn)品，而是一個完整的解決方案，也就是說貝加萊所生產(chǎn)的軟件，硬件都是該方案不可分割的一部分。
　　硬件方面基于貝加萊一貫推崇的Scalability+概念，可以依據(jù)客戶各自的需求進行選擇。產(chǎn)品范圍廣泛，從工業(yè)PC到HMI再到PLC，無所不包。

　　圖1 獨立靈活的貝加萊各系列產(chǎn)品是Orange Box的一部分

　　基于mapp技術(shù)的軟件則是Orange Box的另一重要組成部分。貝加萊專家團隊致力于滿足客戶的各種需求，所開發(fā)的mapp功能塊可以提供大量出人意料的標準功能，包括OEE計算，用戶管理，PackML，數(shù)據(jù)獲取等。而安裝這些功能塊的方式如同安裝智能手機app一樣簡單容易。與傳統(tǒng)功能塊相比，mapp功能塊具有交互性，彼此鏈接就能自動交換數(shù)據(jù)。例如，mapp能源塊支持從其它mapp功能塊中獲取數(shù)據(jù)，計算能源消耗情況。

　　圖2 mapp功能塊提供了大量出人意料的標準功能

　　mapp功能塊被無縫集成在貝加萊Automation Studio開發(fā)環(huán)境中，配置使用都很方便。開發(fā)者不用再埋頭于每個編程細節(jié)，只需簡單的鼠標拖曳就能完成程序開發(fā)。mapp技術(shù)的另一個優(yōu)勢在于mapp View HMI方案。mapp View為自動化工程師提供所需工具，用于創(chuàng)建強大直觀的基于網(wǎng)頁的HMI應(yīng)用，而無需任何HTML5, CSS或JavaScript的專門知識。僅僅基于網(wǎng)頁標準，貝加萊HMI方案就能確保在任何設(shè)備上的最優(yōu)顯示。通過mapp View HMI，將來自其它供應(yīng)商的控制器和HMI應(yīng)用通過OPC UA鏈接起來也很容易。
　　通過菜單指引進行操作和配置，取代過去的編程，不再依賴專業(yè)人士的安裝。貝加萊提供的重要軟件操作功能，可以通過網(wǎng)絡(luò)或USB執(zhí)行安裝，備份和更新操作。通訊方面，可以在各種通道上進行通訊，如LAN或WLAN。協(xié)議方面，又滿足TCP上的OPC UA和ISO標準。

　　圖3 Orange Box方案可以在各種通道上進行通訊

　　Orange Box是面向工業(yè)4.0的完美平臺
　　在基礎(chǔ)互聯(lián)方面，無論是貝加萊集成開發(fā)平臺軟件Automation Studio，還是APROL智慧工廠平臺，都已具有OPC UA通信能力和基于OPC UA的安全集成，以滿足工業(yè)4.0、IIoT對高效數(shù)據(jù)訪問的一起。同時，在本地數(shù)據(jù)采集層，Orange Box提供可應(yīng)用集成于霧計算/邊緣計算節(jié)點的通信集成網(wǎng)關(guān)，將OEE功能、能源功能、顯示功能集成在一起，以確保產(chǎn)線-無論是新建的（Greenfield）已有的（Brownfield）-均可實現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問與傳輸。
　　Orange BOX提供ISO-TCP、CAN等總線接口用于與底層現(xiàn)場設(shè)備進行集成，并通過OPC UA向上與MES、ERP、工業(yè)云進行數(shù)據(jù)傳輸。
　　得益于Orange BOX對OPC UA、MQTT、REST等IT傳輸協(xié)議的支持，自動化產(chǎn)線的數(shù)據(jù)將被納入整個物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)平臺。借助開放的應(yīng)用軟件和分析軟件，數(shù)據(jù)可被應(yīng)用于智能的生產(chǎn)指導(dǎo)，如路徑規(guī)劃、能耗調(diào)節(jié)、缺陷反饋、排產(chǎn)等。

　　圖4 Orange Boxes是模塊化硬件和定制化軟件的最優(yōu)結(jié)合，創(chuàng)建了面向工業(yè)4.0生產(chǎn)的完美平臺

　　Orange Box的優(yōu)勢
　　Orange Box可以用于任何行業(yè)，特別適合擁有大量產(chǎn)線和機器設(shè)備的工廠。作為一個可以實時收集數(shù)據(jù)、計算數(shù)據(jù)的多功能開放性方案，Orange Box可以隨著生產(chǎn)要求的變化來進行自動調(diào)整。什么時候需要額外的原材料，什么時候不需要，這些以往需要依賴有經(jīng)驗的操作人員的決策將由機器自己做出，這才是真正滿足工業(yè)4.0的智慧工廠。

　　圖5 Orange Box從以前隔離的機器和產(chǎn)線上獲取數(shù)據(jù)進行分析，幫助現(xiàn)有設(shè)備滿足智能化生產(chǎn)的需要

　　不管是OEM廠商還是終端用戶，Orange Box都能提供完整的解決方案和個性化的產(chǎn)品組合。已有的成功案例體現(xiàn)了Orange Box無與倫比的優(yōu)勢：
　　>>配置獨立，安裝簡單
　　>>無需對舊軟件重新編程或修改
　　>>類似于App Store的操作，技術(shù)升級方式簡單
　　>>基于網(wǎng)頁的操作及可視化
　　>>可以升級，滿足IoT/工業(yè)4.0未來的要求