SPS是世界上最重要的工业自动化展览会之一。其中展示的技术广泛适用于任何工业企业。
智能生产解决方案2022
智能生产解决方案(简称SPS)是领先的工业自动化展会之一，于本月早些时候恢复运营。该活动于2022年11月8日至11月10日在德国纽伦堡举行，再次展示了最新的工业自动化发展。尽管人数减少了(44000名参观者，比大流行前减少了约30%)，但会场上人声鼎鼎，挤满了许多领先的工业自动化企业、软件供应商和相关企业的高管。该会议仍然是工业自动化硬件和越来越多的软件的重要展示。对于一些欧洲(尤其是德国)工业自动化企业来说，这可能是最重要的展会，如Siemens、Beckhoff和Phoenix Contact。
以下引述强调了展会对一些参展商的重要性：
“毫无疑问，作为领先的自动化贸易展览会，SPS在我的日程中占有固定的位置。在其他任何地方，我都没有机会在一个地方见到庞大的全球自动化家族，并带走如此重要的刺激。”
——Lenze SE管理委员会主席Christian Wendler“回到SPS的感觉真好!在过去的几年里，我们错过了这个很好的机会，而它无疑是我们工业自动化社区最重要的展会。”
——Bonfiglioli集团首席执行官Fausto Carboni
IoT Analytics有一个由三名分析师组成的团队。他们参观了大约75个展位，并进行了50多次单独采访，以了解最新的工业自动化趋势，特别是IT/OT融合。
背景：IT/OT融合
制造领域对IT和OT融合的兴趣和趋势的主要原因是IT技术有望显著改善制造业。竞争日益激烈的世界的市场动态“迫使”OT这个传统上高科技含量较低的行业考虑这些IT技术。作为第一步，IT/OT融合可以通过在IT和OT系统之间创建必要的且安全的接口来实现。
然而，近年来，IT/OT融合越来越等同于IT技术走向OT世界。IT世界的技术可以帮助提高OT资产和流程的性能。IT技术提供了更好的存储、分析和计算。由于使用了这些技术，OT层将从提高的生产力、改进的决策、增强的协作、更好的供应链集成、高效的能源管理、改进的客户体验以及新的更好的业务模式中受益。
2022 SPS上可见的10大IT/OT融合趋势
在2022年SPS大会上，可看到10种趋势表明行业正在大力推动IT/OT融合。下面是这些IT/OT融合趋势的简要总结。
1、基于IT的边缘容器化技术
Siemens、Lenze、Belden、fecs、MathWorks、Wago等供应商都强调了集装箱的边缘工作负载。在展会上，西门子发布了其新的工业优势管理系统(IEM V2.0)，该系统基于连接到云的开源Kubernetes。MathWorks展示了SALZ Automation GmbH PLC/IPC上的MATLAB Docker Image。Wago展示了其PFC200系列控制器，其可以在Docker环境中运行应用程序。Softting重点介绍了其新的edgePlug FANUC CNC应用程序，专门用于在西门子工业边缘的集装箱环境中运行，用于从FANUC CNC读取机器和制造数据。
2、IT和OT工具的集成
OT供应商和解决方案提供商利用IT和OT技术创建融合的解决方案，但一个值得注意的趋势是IT和OT企业密切合作创建集成解决方案。在展会上，施耐德电气强调了其与SAP的新合作伙伴关系，两家企业计划为各自的OT和IT产品实现“联合工业客户的简单和无缝集成”。一个特别强调的用例是通过EcoStruxure augmented Operator Advisor使用虚拟现实和增强现实技术进行闭环智能资产和现场服务管理。
Software AG展示了其与thin-edge.io的合作如何帮助实现从云到资源受限边缘设备的无缝体验。thin-edge.io是一个开源且与云无关的边缘框架，专为资源受限的物联网边缘设备而设计。其运行在各种硬件上，从具有低RAM占用空间的小型嵌入式Linux设备到大型多核工业服务器(IPC)。其支持多种编程语言，旨在为部署其的任何设备提供开箱即用的连接性、安全性和设备管理特性。注意:thin-edge.io是一个合作项目，涉及IFM和Software AG等贡献者，以及Nexus、Inetum、ADAMOS、Brainboxes、Kunbus和IPComm等不断壮大的贡献伙伴生态系统。
3、用于改进制造运营的云原生(IT)工具
西门子分享了其数字化转型开放数字业务平台“Siemens Xcelerator”的进展情况。其是物联网硬件和软件的精心策划的组合，是合作伙伴的生态系统，也是一个市场。西门子计划使其整个硬件和软件组合模块化，云连接，并构建在标准应用程序编程接口(API)上。西门子继续向产品组合中添加新的(云原生SaaS)产品，并向生态系统中添加新的合作伙伴。
这个生态系统现在有60个合作伙伴。展会上的合作伙伴包括blue automation GmbH，该企业展示了使用西门子可执行数字孪生的机器的虚拟调试。虚拟调试使机器、其他工业设备或完整流程在设计阶段是否按计划工作成为可能。其模拟操作，并帮助在早期阶段识别有缺陷的设计，早于任何东西在工厂地板上投入使用之前。Belden还展示了其新的基于云的SaaS“Horizon”边缘平台。其具有安全远程访问（SRA)、持久数据网络(PDN)、边缘业务、数据监控和异常检测等特点。边缘业务流程组件使用户能够在一个或多个设备上同时、本地或远程部署和管理各种边缘应用程序。
4、控制器的IT编程工具和语言
IT编程工具对OT程序员的可用性增加。像Python或Java等IT编程语言也越来越受欢迎。例如，西门子发布了其TIA门户的新版本(V18)，其中包含扩展的面向IT的工作流程。最值得注意的是，Automatic Xpansion(Siemens AX)开发环境现在是基于云的，基于Microsoft Visual Studio Code，并允许通过GitLab进行版本控制。
施耐德电气展示了其自动化专家软件，这是施耐德以软件为中心的PLC编程的方法。该工具是一个基于IEC 61499标准的共享源运行时执行引擎，由UniversalAutomation.Org开发。施耐德电气还演示了如何在几秒钟内将在Automation Expert中开发的代码部署到第三方控制器。
5、虚拟PLC集装箱控制器
在近期看到的关于软PLC的趋势的延续中，SPS展示了企业现在正在转向虚拟PLC，其不仅与控制硬件无关，且与IT硬件无关。这意味着其可以在商品化的IT服务器上运行，而不是专用控制器。
软PLC的先驱Codesys推出了其新的虚拟PLC产品-Codesys virtual Control SL。其的一个试点客户已经用Codesys virtual PLC取代了物理控制器，这些PLC在带有VMWare堆栈的IT服务器上的容器化环境中运行。Xentara、Software Defined Automation和Logiccloud等几家初创企业也展示了自己的虚拟和软PLC。
6、虚拟化实体资产的数字孪生
虽然IT/OT融合通常是OT拥抱IT工具，但对于数字孪生，情况正好相反，IT在虚拟化环境中拥抱OT。工业数字孪生协会展示了其资产管理外壳(AAS)的用例。AAS是资产的数字表示，由描述资产的功能、参数和数据的子模型组成。其中一个用例是数字孪生能源监测，允许用户在不更改软件代码的情况下切换设备。Lenze推出了新的开放自动化平台Nupano，允许机器制造商将自己的机器作为数字孪生和相应的应用程序进行概览。
7、低代码工具
低代码开发平台是可视化的软件开发环境，可减少编写代码的需要，并缩短构建和部署应用程序的时间。像Node-Red或Mendix(西门子)等低代码工具在展会上随处可见。西门子展示了如何使用Mendix为其工业优势开发低代码应用程序。初创企业360 Vision展示了其用于可视化装配验证的低代码开发环境，使用通过Bosch Rexroth Ctrl X使用Lanner IPC。另一家初创企业Appollo Systems在Bosch Rexroth展台上展示了其拖放低代码工具。Peakboard强调了其用于构建生产仪表板的低代码工具。
8、连接OT和IT的MQTT协议
MQTT作为OT资产到IT/云系统的最后一英里连接的首选协议，已经获得了发展势头。SPS显示了MQTT与OPC-UA在自动化金字塔较低层次上的重要性。领先的OPC-UA供应商Matrikon强调了其增强的“Matrikon数据代理”，支持通过MQTT将工厂数据发送到云端。Matrikon的一位代表在其展位上表示，与云的发布/子类型通信目前是一个大的客户趋势，而MQTT是这里的关键协议。
HiveMQ是展会上领先的独立MQTT代理之一，其强调了MQTT的优势。HiveMQ和Eclipse Foundation已经开发了MQTT Sparkplug规范，该规范提供了标准化的数据格式和开箱即用的设备发现能力。随着越来越多的MQTT代理进入市场，其中一些还可以免费使用，HiveMQ强调了其扩展到数百万个设备的能力、用于监视数据流和消息的工具以及高级的安全功能包。
9、OT的IT网络安全模型
网络安全企业Zscaler展示了其为IT开发的“零信任”安全原则如何在OT环境中工作。西门子和Zscaler扩展了“纵深防御”OT概念，采用零信任体系结构。基于“最小权限访问”原则，零信任仅根据经过验证的用户身份和上下文授权特定于应用程序的访问。这是通过在Siemens Scalance LPE本地处理引擎的Docker容器上为基于云的远程访问服务Zscaler Private access安装应用连接器来实现的，从而为工业环境创建访问解决方案。
Microsoft、Moxa和Swiss Smart Factory展示了具有嵌套边缘和集成HoloLens的安全ISA95安全架构是如何从云到生产车间的。
10、工业软件质量控制的IT方法
PLCopen协会在展会上宣布，其希望成立一个工作组，为PLC软件的基于度量的质量评估制定指导方针。虽然这一声明很容易被忽视，但其表明了在OT世界中采用经过验证的IT方法进行软件质量控制的思维方式发生了变化。软件指标是计算机科学中客观评估软件质量的一种行之有效的方法。该工作组旨在制定指导方针，说明如何将PLC软件的基于度量的质量评估集成到机器和工厂工程软件工作流程中不同利益相关者的日常工业程序中。
展望未来
如今，工业自动化和软件的市场规模约为2000亿美元。IT/OT融合是关键的技术驱动因素之一，将为制造商带来新的效率和收入机会，并推动该市场在未来6年接近4000亿美元。尽管挑战和担忧依然存在，但SPS 2022清楚地表明，行业思维已经转变，IT/OT融合正在发生。
例如，在COVID-19之前，当被问及采用IT实践和在云计算中工作时，许多OT企业指出了无法逾越的安全和隐私障碍。2022年的情况有所不同:正如展会所展示的，OT企业已经开始拥抱IT技术，如云和集装箱化，并在新的环境下额外努力来保护安全和数据隐私。
