智慧工廠是從現(xiàn)有的各種工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的基礎(chǔ)上吸收IT技術(shù)逐漸發(fā)展的。完成這些需要注意分布式自動(dòng)化、開(kāi)放的通信和語(yǔ)義可互操作性三個(gè)方面。

分布式自動(dòng)化是用現(xiàn)場(chǎng)總線將傳感器、變送器和執(zhí)行器鏈接、空間分布對(duì)象的數(shù)據(jù)采集、集中式的PLC轉(zhuǎn)向算法和數(shù)據(jù)處理。它的特性是在基本服務(wù)中對(duì)機(jī)電一體化功能進(jìn)行功能性封裝、清晰定義的服務(wù)接口（如WSDL）、標(biāo)準(zhǔn)化的通信接口（如SOAP、DPWS），為自動(dòng)化部件提供可互操作性、便于集成，花最少時(shí)間完成集成、過(guò)程控制的程序，易于控制，也便于修改。將來(lái)不是所有的功能都在一個(gè)集中的系統(tǒng)完成，而可能是有許多的功能，通過(guò)智慧體完成各種各樣的協(xié)調(diào)，是一個(gè)很好的方法，這對(duì)于CPS智慧工廠非常重要。

開(kāi)放式通信架構(gòu)， 不管是運(yùn)動(dòng)控制、工廠自動(dòng)化或者是過(guò)程自動(dòng)化，將來(lái)都要追求一種界面，在通信的時(shí)候?qū)τ布](méi)有依賴，所有不同通信的規(guī)約，甚至在一種總線下運(yùn)行。這樣才是一個(gè)開(kāi)放性程序，能把各種技術(shù)融合起來(lái)，這種理念對(duì)將來(lái)真正實(shí)現(xiàn)智慧工廠有很好的作用。

關(guān)于垂直集成和水平集成的互操作問(wèn)題。垂直集成意味著在企業(yè)管理層的軟件和自動(dòng)化設(shè)備之間建立數(shù)據(jù)連接，要使信號(hào)能提升為具有顯性含義。垂直集成是要讓在工廠生產(chǎn)的所有信息都能隨機(jī)存取的集成，可以用OPC、UA，有了OPC可以從基礎(chǔ)的嵌入式系統(tǒng)通到ERP上，這一點(diǎn)是可行的技術(shù)，可以有開(kāi)發(fā)平臺(tái)。

語(yǔ)義互操作是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)傳輸明確的共享數(shù)據(jù)能力，它是對(duì)信息系統(tǒng)之間能夠進(jìn)行可用機(jī)器計(jì)算的邏輯、推理、知識(shí)發(fā)展和數(shù)據(jù)聯(lián)合的要求。一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和另外一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)，不僅僅交換數(shù)據(jù)，而是交換定義非常明確而且可以共享的數(shù)據(jù)，這樣在任意一個(gè)系統(tǒng)里，不會(huì)發(fā)生歧義，這是將來(lái)要實(shí)現(xiàn)智慧工廠的重要方法。

面向服務(wù)的架構(gòu)SOA是一種不受限與具體技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)，在SOA中，迫切要求服務(wù)提供者與服務(wù)需求者之間進(jìn)行有效的通信，而無(wú)需考慮信息結(jié)構(gòu)、與業(yè)務(wù)相關(guān)的人為因素和其它文件的異構(gòu)（即非同一性），這種要求稱為語(yǔ)義的可互操作性。通常認(rèn)為技術(shù)方法是服務(wù)的要求者與提供者之間進(jìn)行有效協(xié)調(diào)和集成的最大障礙，實(shí)際上語(yǔ)義的互操作性才是根源性的問(wèn)題。

智慧工廠是工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)和IT技術(shù)深度融合的產(chǎn)物，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)服務(wù)網(wǎng)是智慧工廠的信息技術(shù)基礎(chǔ)。工業(yè)自動(dòng)化中的ERP—MES—PCS三層級(jí)架構(gòu)、以PLM為中心的工廠產(chǎn)品設(shè)計(jì)和售后服務(wù)，以SCR、CRM等為中心的原材料供應(yīng)物流和制成品的銷售物流，在智慧工廠中繼續(xù)發(fā)揮作用，但又面臨許多新的發(fā)展要求。

工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)是這場(chǎng)第四次工業(yè)革命的主力技術(shù)，不過(guò)它必須遁溯IT技術(shù)所要求的那樣，進(jìn)一步加快開(kāi)放的步伐。工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)該將其研究的重點(diǎn)，從在各個(gè)分割的研究領(lǐng)域（例如分布式系統(tǒng)、工業(yè)通信技術(shù)等）進(jìn)行局部的和遞增式的改進(jìn)，改變到按構(gòu)建智慧工廠所要求的科學(xué)技術(shù)和工程技術(shù)，積極推動(dòng)中國(guó)制造業(yè)走向“數(shù)字智造”的先鋒。

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