正如血液滋養(yǎng)著人體的每個系統(tǒng)一樣，信息和數(shù)據(jù)也是組織各個部分的命脈。問題在于大多數(shù)組織的連接性很差。因此，這條命脈不允許在系統(tǒng)之間正確移動，使每個系統(tǒng)都處于孤立，未充分利用和營養(yǎng)不良的狀態(tài)。

數(shù)據(jù)孤島是系統(tǒng)連接不良的癥狀，導(dǎo)致浪費時間和資源，并導(dǎo)致決策不善，錯失機會和重復(fù)工作，因為每個員工都試圖從自己的信息緩存中重新創(chuàng)建現(xiàn)有數(shù)據(jù)集，很可能是過時的。

對統(tǒng)一和匯總信息的需求

解決數(shù)據(jù)孤島問題的方法是改善這些數(shù)據(jù)孤島和系統(tǒng)之間的連接。工業(yè)4.0和數(shù)字孿生體等行業(yè)趨勢和標準是這種對統(tǒng)一和聚合信息的需求的頂峰，以連接和策劃新的和傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)源，從而創(chuàng)建一個更全面、連接性更強的生態(tài)系統(tǒng)。

通過設(shè)計實現(xiàn)連接性不僅擴展和倡導(dǎo)連接性的進步，而且還將連接嵌入到解決方案和軟件的實際設(shè)計中。根據(jù)設(shè)計，系統(tǒng)應(yīng)該能夠發(fā)現(xiàn)、繼承、評估和跨不同系統(tǒng)或組件共享情報。我們應(yīng)該能夠在子單元級別實時監(jiān)控、分析和控制，并在系統(tǒng)級別和整個生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)可視化數(shù)據(jù)。這是加速數(shù)字化的粘合劑。

開放永遠獲勝

開放意味著您不會被鎖定在單一供應(yīng)商的解決方案中。您可以自由導(dǎo)入和導(dǎo)出數(shù)據(jù)。當您使用開放技術(shù)編寫應(yīng)用程序時，它可以在任何地方運行。它不必在任何特定的云中運行，也不會強迫您將數(shù)據(jù)存儲在受服務(wù)條款約束的云中。您將始終能夠訪問和導(dǎo)出您的數(shù)據(jù)。

當組織可以在沒有任何封閉或?qū)Ｓ邢拗频那闆r下允許在多供應(yīng)商設(shè)備之間交換數(shù)據(jù)時，組織可以從中受益匪淺。當使用非專有開放標準時，可以確保數(shù)據(jù)源和端點之間的互操作性，而沒有任何限制。無論使用何種設(shè)計平臺，都可以輕松完成同行評審，因此設(shè)計團隊可以以一小部分成本進行協(xié)作、創(chuàng)新和加速開發(fā)，同時確保數(shù)據(jù)可靠可靠。

開放性取決于標準化

對于大多數(shù)組織而言，其信息技術(shù)基礎(chǔ)架構(gòu)是新、舊版、本地和云應(yīng)用程序和服務(wù)的大雜燴。這些系統(tǒng)不能在一夜之間被取代，并且必須在未來數(shù)年甚至數(shù)十年內(nèi)在互聯(lián)信息生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮作用。這些異構(gòu)且通常地理上分散的系統(tǒng)之間的實時信息交換對于跨職能業(yè)務(wù)流程支持復(fù)雜的業(yè)務(wù)方案至關(guān)重要。

行業(yè)標準促進開放性，并實現(xiàn)來自不同供應(yīng)商的產(chǎn)品之間的互操作性。它們?yōu)橄嗷ダ斫夂痛龠M溝通提供了基礎(chǔ)，從而改善了企業(yè)間的溝通并加快了發(fā)展。具有持久力的互操作性標準包括：

ISO 15926 適用于資本項目中的數(shù)據(jù)集成和互操作性。它解決了系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的共享、交換和移交問題。

ISO 18101 提供了有關(guān)系統(tǒng)、單個系統(tǒng)（包括硬件和軟件）和組件之間互操作性要求的指南。該標準源于開放標準含羞草CCOM。

OPC-UA（統(tǒng)一架構(gòu)）是工業(yè)4.0和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）最重要的通信協(xié)議之一。它標準化了工業(yè)環(huán)境中機器、設(shè)備和系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換，以實現(xiàn)平臺獨立性和互操作性。

RAMI 4.0 是一個標準化模型，定義了面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu) （SOA） 和用于網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)隱私和網(wǎng)絡(luò)安全的協(xié)議。

開放式互操作性的行業(yè)標準使供應(yīng)商能夠協(xié)同工作以打開其系統(tǒng)，以便供應(yīng)商軟件的用戶能夠全面了解其資產(chǎn)和數(shù)據(jù)。

邊緣或云，兩全其美 - 只要它們連接在一起

在將 IIoT 引入您的組織時，您可能會考慮利用邊緣設(shè)備直接在設(shè)備上收集和處理來自該設(shè)備的數(shù)據(jù)，從而使計算能力更接近數(shù)據(jù)收集點（IIoT 設(shè)備的位置）。這稱為邊緣計算。

邊緣計算的作用是引入、存儲、篩選數(shù)據(jù)并將其發(fā)送到云系統(tǒng)。SCADA（監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集）是一種控制系統(tǒng)架構(gòu)，設(shè)計用于工業(yè)應(yīng)用的遠程監(jiān)測和控制。云計算和邊緣計算之間的區(qū)別只是處理發(fā)生的地方。云通過集中式數(shù)據(jù)中心工作，而邊緣計算是點的集合。使用云計算來集中和聚合信息有很多好處，這可以最終形成設(shè)施的完整數(shù)字孿生體。但是，使用邊緣計算也有同樣有效和重要的原因，從延遲和帶寬問題到成本、可靠性和隱私問題。

最終，在超連接和開放的環(huán)境中，無論是在集中式還是分布式/邊緣IIoT生態(tài)系統(tǒng)中，決策者都必須完整，及時，準確和可信地了解資產(chǎn)的性能，從而帶來數(shù)據(jù)孤立生態(tài)系統(tǒng)中不可能帶來的各種好處。

此外，雖然IIoT源具有巨大的個人價值，但它們必須與來自傳統(tǒng)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)源的信息進行連接和組合，包括資產(chǎn)注冊表，工作計劃，性能，故障和可靠性管理計劃以及維護活動，以優(yōu)化其對決策者的價值。

業(yè)務(wù)成果和決策

注入超連接時，業(yè)務(wù)成果可能會發(fā)生變化。例如，監(jiān)控鉆井作業(yè)的團隊可能希望確定何時觸發(fā)鉆頭更換并最大限度地減少停工。鉆頭尖端的攝像頭和相關(guān)傳感器測量振動、溫度、角速度和運動，然后傳輸時間序列信號，包括視頻、音頻和其他數(shù)據(jù)。在對象識別、精確地理位置和過程鏈接方面，必須盡可能接近實時地分析這些數(shù)據(jù)。

高級預(yù)測分析將鉆頭狀況與過去的模式和類似的鉆機或地質(zhì)進行比較，以確定鉆井速度和性能何時會下降到可容忍的速度以下，并識別可預(yù)測的組件故障。這些預(yù)測與鉆井計劃相結(jié)合，將使操作員能夠決定何時更換鉆頭。

理想情況下，備件供應(yīng)鏈可以根據(jù)預(yù)測或更換決策自動觸發(fā)。觸發(fā)后，采購訂單后跟運輸和物流以進行交付和勞動力調(diào)度，以便在破損前執(zhí)行更換。捕獲有關(guān)每個過程和操作的鉆頭和滯后時間的數(shù)據(jù)，以用于將來的匯總研究或。

在這種情況下，來自設(shè)備的信號需要合成成一組聚合和統(tǒng)一的信息，以獲得最佳價值。在這種情況下，時間序列信號、資產(chǎn)注冊表數(shù)據(jù)、性能數(shù)據(jù)和指標最好一起評估。

顯然，將云計算和邊緣計算與工程模型、可靠性分析、供應(yīng)鏈和維護數(shù)據(jù)相結(jié)合可提供最佳結(jié)果，但這只有在連接數(shù)據(jù)集和數(shù)據(jù)的架構(gòu)中才有可能。互聯(lián)數(shù)據(jù)實時提供上下文，讓您了解資產(chǎn)績效如何影響關(guān)鍵業(yè)務(wù)指標。

人員、流程和數(shù)據(jù)連接

當我們說“設(shè)計上的連接”時，我們也意味著人與人之間以及人與數(shù)據(jù)之間的連接。連接的業(yè)務(wù)戰(zhàn)略導(dǎo)致生產(chǎn)力的指數(shù)級增長。

業(yè)務(wù)流程集成不僅與軟件有關(guān)，而且肯定不僅僅與 IT 有關(guān)。業(yè)務(wù)流程集成通過改進的數(shù)據(jù)分析策略統(tǒng)一了組織的文化，并使數(shù)據(jù)可以由人操作或?qū)崟r自動化。業(yè)務(wù)流程集成是一項關(guān)鍵業(yè)務(wù)計劃，旨在利用連接性。

賓利 iTwin 互聯(lián)數(shù)據(jù)環(huán)境

在 Bentley 的 iTwin 互聯(lián)數(shù)據(jù)環(huán)境示例圖中，與數(shù)據(jù)采集和聚合相關(guān)的業(yè)務(wù)流程相互關(guān)聯(lián)，共同有助于創(chuàng)建實時數(shù)字孿生體。在這種情況下，來自 CAD 工具（如賓利、AVEVA 或 Hexagon 的工具）的工程模型（基于 ISO 15926 標準）的實現(xiàn)架構(gòu)，這些模型是通過所謂的橋梁獲取的。網(wǎng)橋 A 和 B（也稱為連接器）了解這些架構(gòu)并將其轉(zhuǎn)換為 iModel BIS 架構(gòu)。從那里，獲取的數(shù)據(jù)被聚合成一個統(tǒng)一的工程數(shù)據(jù)集，然后可用于可視化和分析。

同時，來自配置和可靠性管理工具的信息被收集并轉(zhuǎn)換為符合行業(yè)CCOM標準的數(shù)據(jù)模型。與 iModel 一樣，此操作數(shù)據(jù)被收集并統(tǒng)一到操作數(shù)據(jù)中心。在那里，它可以報告并結(jié)合駐留在iModelHub中的工程數(shù)據(jù)和幾何數(shù)據(jù)，以及通過微軟Azure IoT中心提供的IIoT數(shù)據(jù)，為用戶提供完整和實時的數(shù)字孿生。

數(shù)字孿生是物理資產(chǎn)、流程或系統(tǒng)的數(shù)字表示，它使我們能夠理解和建模其性能。數(shù)字孿生體使用來自多個來源的數(shù)據(jù)不斷更新，這使它們能夠反映真實世界系統(tǒng)或資產(chǎn)的當前狀態(tài)。一切都與一切都息息相關(guān)，利用這些信息來支持決策的能力是實現(xiàn)數(shù)字孿生體真正價值的地方。

為什么開放，為什么連接，為什么現(xiàn)在？

每個人都說“開放”。但是沒有程度的開放性——要么是你是認真的，要么是你沒有的。開放技術(shù)旨在具有供應(yīng)商交換功能。采用和本地嵌入模式（如開源和開放互操作性標準，如 ISO 15926 和最近的 ISO 18181），使客戶和第三方開發(fā)人員盡可能輕松地與應(yīng)用程序和云服務(wù)進行交互。

開源和開放數(shù)據(jù)為創(chuàng)建完整且高保真的數(shù)字孿生體鋪平了道路，該孿生體在設(shè)計、施工、調(diào)試、維護和運營的各個方面都充分代表了設(shè)施。

開放和互聯(lián)本身并不是一個目標。它是一種企業(yè)戰(zhàn)略，內(nèi)置于組織結(jié)構(gòu)中，使該技術(shù)的用戶能夠輕松訪問其數(shù)據(jù)。

審核編輯：郭婷