著名市場調研公司IDC近日發布了一組數據：2025年全球物聯網連接數將增長至270億個，將來超過70%的數據和應用正在邊緣產生和處理。而工信部也在《“十四五”智能制造發展規劃》中寫到：到2025年規模以上制造業企業基本普及數字化，智能制造裝備國內滿足率超70%。

中國制造也正在邁向智能化、數字化。在萬物互聯的今天，云、5G驅動的連接、人工智能和智能邊緣四個“網紅技術”也正推動著各行各業進入全新時代。西門子，作為工業自動化領域的“頭部玩家”，又將如何利用工業邊緣的發展，引領自動化進入全新時代呢?

工業邊緣是如何應運而生的?

過去，大家習慣于金字塔形狀的自動化結構，數據由底層的傳感器執行器產生，由PLC或DCS控制器進行控制，向上由SCADA進行數據采集與監視控制。再向上，由MES系統管理生產執行，由PLM進行產品生命周期管理，由ERP進行企業資源計劃。一般將這個金字塔結構中的中上層信息系統稱為數字化系統。

近些年，企業越來越關注數據產生的價值，互聯網技術的發展加速了這一過程，工業互聯網的浪潮也悄悄地將這樣的傳統的工業架構顛覆，金字塔結構逐漸變為網狀結構。這個網狀結構的基礎，由現場層、邊緣層和云層共同組成，這就是常說的云邊端的組成形式。

邊緣是最靠近現場數據源的層級，將數據進行采集和處理。并進行本地的運算和反饋。對于更大規模的數據，可以由邊緣層上傳給云層，在云端進行大數據分析和模型訓練。

有了這樣的架構，就能讓數字化變得更簡單更輕松。傳統龐大的MES、ERP、PLM系統中的功能模塊變得輕量化，比如資產管理或能源管理就可以變成一個獨立的App，部署在邊緣層運行。當我們需要設備能源管理時，一個輕量級的應用程序App就能解決，大大降低了時間和金錢成本。

工業邊緣，就在這樣的大背景下應運而生。邊緣計算，指的是在靠近物或數據源頭的邊緣側，進行的存儲、計算和執行，并且就近提供智能服務。將邊緣計算應用到工廠生產中，邊緣就是在設備和機器的旁邊，計算可以是對設備數據的簡單預處理，也可以是人工智能、機器學習等高級數據處理方式。

邊緣計算的目的，是能夠滿足安全性、實時性，完成數據連接、數據優化，以及智能決策。讓數據真正發揮價值，解決工業現場質量、成本、效率、安全等方面的難題。

西門子工業邊緣產品架構

西門子工業邊緣分為三個層級，他們分別執行不同的功能。

首先，是最頂層的工業邊緣中心，用于監視多個工業邊緣管理平臺，并且可以存儲、瀏覽和下載工業邊緣APP，在這里，大家可以找到由西門子和合作伙伴開發的針對多種行業和應用場景的APP。

第二層，平臺層，工業邊緣管理平臺。是用于集中管理所有已連接邊緣設備的軟件平臺。它處于工廠車間層級，可以同時監控上百臺已連接設備的狀態，并且在目標邊緣設備上安裝邊緣應用和升級軟件功能，將功能從云端轉移到生產系統。

第三層，設備層，部署了工業邊緣運行系統的邊緣設備，在數據生成現場就可以進行采集和處理，并且支持和自動化設備的集成和執行容器化的邊緣應用。這里的一臺邊緣設備可以同時運行多個應用APP。目前西門子已發布了工控機的邊緣設備，并且有不同算力和內存的產品可供選擇，可以滿足多種場景的需求。

以上的中心層、平臺層和設備層，共同構成了西門子工業邊緣的整體系統架構。貫穿其中的是邊緣應用App，可以在頂層的邊緣中心找到合適的應用進行下載，下載到工廠本地的邊緣管理平臺中，再由邊緣管理平臺一次性下發到工廠內上百臺的邊緣設備中，簡單又高效。

如想要自己開發應用，西門子開放的系統也完全支持和鼓勵自主開發應用的部署。大家只需要用docker容器封裝技術將應用打包，就可以輕松地將它部署到邊緣設備上，無縫集成。

總結一下，工業邊緣架構，需要硬件、平臺、軟件應用的共同配合，才能協同作用，發揮最大優勢。

在應用層，西門子結合了工業用戶的專業需求，開發和發布了不同層級的應用APP產品。

這些應用分為三類：最底層的連接應用，可以和現場設備以及云進行通訊，支持多種主流協議;中間層的數據服務和數據總線負責做好傳遞;而上層的功能應用，是最貼近用戶的App，他們可以解決不同的問題，比如創建可視化的數據模型。分析產線的運行狀況，分析和優化機器設備的產能，固定資產管理，能源管理等等。

這一層級上，除了西門子的App，更有合作伙伴基于西門子工業邊緣平臺開發的更多針對行業場景的App，包括機器視覺檢測和預測性維護。合作伙伴只需要將任何開發平臺開發的應用，由docker容器技術進行打包，就可以輕松部署到西門子工業邊緣平臺上。

西門子工業邊緣生態構建

除了提供整套軟硬件產品的架構，西門子還致力于建立領先的工業邊緣生態，為用戶和合作伙伴創造更多價值。依托于開放的技術平臺，目前，已有多家工業企業和設備制造商作為用戶加入生態，率先感受到了技術的變革。他們借助工業邊緣的技術提高了產品生產的質量和效率，也提高了市場競爭力。

與此同時，來自OT和IT領域的多家應用程序開發伙伴、解決方案伙伴和工程服務伙伴，也加入了工業邊緣的生態，他們將最新的技術應用，如人工智能、機器視覺、預測性維護等超強技術融入到邊緣計算中，為企業解決了生產中難以用傳統自動化技術解決的痛點，帶來了巨大價值。

而西門子，作為生態的創建者，為大家提供了全套體系的軟硬件產品、應用商店、技術支持、社群等，也將在未來自動化的技術變革浪潮中，和大家并肩同行，智創未來!