從OPC UA的視角看信息模型
因為信（xìn）息的采集、儲存、傳（chuán）輸和處理都要占用資源，過量的廣東省（shěng）航空航天模型（xíng）錦標賽 特永生 信息將會（huì）導致資（zī）源的鋪張，甚至導致係統的失敗。
圖2是今年德國產業4.0路線（xiàn）圖發布的（de）一張係統圖，闡述具有資產治理殼的產業4.0基（jī）本單元（I4.0-Component with AAS）是實現跨公司OT設備的互操縱（zòng）性基礎。實際上治理（lǐ）殼是連接產業（yè）4.0與資產的接口，是存放資產（chǎn）的所有（yǒu）數據與信息的存貯器，它同（tóng）時仍是作為產業4.0尺度化的通訊網絡（luò）的接口（kǒu），它具有（yǒu）把無源的資產（chǎn）（如軟件、文檔（dàng））集成到產（chǎn）業4.0的網絡的能力，它還能夠用來把現有的設備（bèi）進級遷移至產業4.0的大環境（jìng）中。 2）基本（běn）單元的物理對象必需具有通訊能力，以及相應的數據（jù）和功能。過去多（duō）年來積累（lèi）了很多成熟的經濟的技術和產（chǎn）品，例如眾多的自動化（huà）儀表（biǎo）、伺服電（diàn）機及其驅動係統、PLC及其內裝的應用程序等等，都有（yǒu）可（kě）能在更大更廣泛的係統中作為一個部件（小學生手工航空航天模型基本單元）來處理。 OPC UA的目標是通過建立一種（zhǒng）可在整個自動化係統中使用的（de）公共的信息模型的建模方法，達（dá）到無縫互操縱（zòng）性的實現（xiàn）。
對資產治理殼結構（gòu）的要求是：1）必需知足所有的（de）產（chǎn）業類型：製造產業、航天飛（fēi）機模型手工製（zhì）作步驟流程產業和混合（同時存在製造和流（liú）程）出產；2）價值鏈涵蓋物流、采購、出產、產品回收處理和服務；3）增值網絡包括合作夥伴和包（bāo）羅萬象的介（jiè）入者；4）信息安全（按可托性、完中國航天模（mó）型手工製作整性、可用性要求（qiú））；5）在RAMI4.0 Layer維度服務於各個（gè）層（céng）級；6）在RAMI4.0的IEC2890維度運用於要求、概念、設計、調試（shì）、運行、進級；7）在RAMI4.0的Hierarchy 科技小製作航天模型Layers維度服務於所定義的（de）層級跨度。
從產業（yè）4.0基本單元資產治理殼（ké）的視角看信息模（mó）型
產業（yè）4.0基本單元（Industry4.0 Components）是描述（shù）信息物理係統CPS具體特性的模（mó）型。
表1? 若幹OPC UA配套信息模型規範一覽表
信（xìn）息模型（xíng）是（shì）產業企業實現數字化轉型的基礎
在網絡（luò）化的出產中（zhōng）所有的出產環節和介入者，從設計、製造、集成到使用運營各個（gè）階段，一直處在一種動態的開放（fàng）生態係統之中，這種在（zài）分布式（shì）結構中進行大規模複雜的協同，其基礎就是需要實現相互之間無縫地交換信息和知識，或者說隻有實現互操縱才能達到高效率地交換信息和知識。實在，在機理建模和數據建模之外，還（hái）有功能性/組合建模（functional/compositional modeling），信息模型就屬於這一類建模。假如PLC中裝載（zǎi）了某種機械裝置能充分（fèn）理解的信息模（mó）型，同（tóng）時用尺度化的數據和通過尺度（dù）化的軟件接口直接（jiē）而快速地與外界（HMI、MES等等）溝通，這將大大減少工程量。第二層是製造機器或過（guò）程的（de）操縱描述語言，例如：IEC 61804 FB、IEC 61499 FB、IEC 61131-3，以及各種操縱數控機床、機器人（rén）等專用模（mó）型（xíng）工具。在現代的出產製造大環境中，構建大規模的分工和協同體係其必備的前（qián）提是產品的模塊化和（hé）尺度化，確保各出（chū）產環節的順暢運轉是體現產品模塊化和尺度化製作飛機模（mó）型的屬性——互操縱性。這兩（liǎng）類事物自然具有異構特性，為了彼（bǐ）此整合就需要一個合適的中間環節，選擇信息模型作為這個環節（jiē）實現互操縱性，既符合邏輯推理，又有實證支持。從這個（gè）角度看，信（xìn）息模型是對係統進行（háng）工程化組態的樞紐（niǔ），航天手（shǒu）工小製作方法原因在於：信息模型的數據（jù）表述形式（shì）可用圖（tú）形化加以表達（dá）和配置，好比PLC/Matlab的功能塊，SCADA/PLC的組態界麵；而且信息（xī）模型的數據格局可被（bèi）PLC Runtime裏的軟件加載並解析，從航空航天模型比賽（sài）新（xīn）聞而將用戶的工程配置，轉化為詳細的機器指令。
之所以（yǐ）在頂層設計中要專門嚴密（mì）設計資產治理（lǐ）殼作為（wéi）樞紐的基礎（chǔ）環節，基於（yú）以下因素：資產（chǎn）治（zhì）理殼是產業4.0對應其物理實體的數字孿生體的實現；它賦予OT設（shè）備具有跨公司的互操縱性；不（bú）論是智能產品仍長短智能產品，都可以利用資產治理殼；它籠蓋了產品、設備、機械裝置及其配套（tào）設備的（de）全生命周期；它還賦（fù）予價值鏈集成（chéng）的能力；同時仍是自主係統和人工智能AI的數字基礎。由不（bú）同的公航天飛機模型圖（tú）片（piàn）司製造的OT設備，隻要相應建立一個符合產業4.0要求的資產治理殼，將在其全生命周期的（de）各（gè）個（gè）階段都可以通過基礎架（jià）構服務（IaaS）、平台架構服務（PaaS）和軟件服務（SaaS）形成跨公司設備（bèi）的互操縱機能力。
圖2? 航天模型產業4.0實現跨公（gōng）司OT設備互操縱性的方法
綜上所述可見，資產治理殼是能夠全麵涵蓋出（chū）產係統、機械裝備、構成出產係統和機械（xiè）裝備到的各類部件和模塊的的信息動物（wù）模型製作視頻教（jiāo）程 容器，這些信息需（xū）要反映從設計、製造、運（yùn）行（háng）等各個階（jiē）段的（de）技術數據（jù）和狀態，還需要（yào）通過（guò）網絡化的手段與係統中的其（qí）它（tā）治理殼形成互操縱。
資產治理殼實際上是按（àn）一定規（guī）則構（gòu）成的元信息模型（見圖1）。有的（de）細（xì）分行業例（lì）如自動識別（bié）AutoID行業（yè），其（qí）產品的應用（yòng）麵涵蓋很大的範圍，從石油自然氣行業、流程產業到離散（sàn）製造業，機器人等都會用（yòng）到自動識別的產品，於是（shì）AutoID行業所建（jiàn）立的信息模型是不是都能夠在其它行業（yè）領域應用（yòng），就演變成（chéng）為如何建立跨領域的信息模型。鑒（jiàn）於模型含有規範、典（diǎn）範的意思，所以定義：信息模型是用一組簡化的信息，按一定規則對事物所做的抽象（xiàng）描述。
由此www.17C.com可以得出以下判定：跟著產業企業數字化轉型的啟動和開展，應該（gāi）充（chōng）分熟悉信（xìn）息模型手工飛機模型是產業企業實現數字（zì）化轉型的基礎環節，給予足夠的正視。
成為（wéi）產（chǎn）業4.0基本單元有（yǒu）2個先決前提：1）它必需在整個生命周期內采集（jí）所有相關數據，存放在有該（gāi）基本單元所承載（zǎi）的具有信息安全的電子容器內，並由它把這些數據提供應企業介入價值鏈的過程。在寫這篇（piān）文章中我采用了他的（de）見解和兒童（tóng）手工航天飛（fēi）機模（mó）型基本描述。然後考慮將涉及（jí）全局的數據轉移到較高層級的可全國航空航天模型錦標賽（sài）競賽規則供通（tōng）常運用（yòng）的數據倉庫。 ?
圖3? OPC UA的（de）架構
OPC UA是一個為（wéi）實現產業互操縱性的框架，其數據模型基於提供具有句法定（dìng）義的信息，並且可以以任意的通訊方法（包（bāo）括各種現（xiàn）代的產業協議、以太網（wǎng）、移動通訊和（hé）無線（xiàn）通訊）進行（háng）通訊（xùn）。
並非對（duì）事物的任（rèn）意描述都可（kě）以是（shì）信息模型。從能觀性講，航天飛（fēi）機（jī）模型手工製作（zuò）服裝建模規則所涉（shè）及到的屬性必需是可以獲得的；從能控性講，建模（mó）所（suǒ）用到的規則、屬性必需是有限的（de），與應用水平相稱。
。這裏（lǐ），事物包括現實世界的客觀對（duì）象，也包括（kuò）對客觀主體的行為建立信息模型。一（yī）般而言按一定規則來描述信息模型，意味著信息模（mó）型是麵向（xiàng）某種（zhǒng）集合、某種分類法的，例如OPCUA的信息模型（xíng）和它的配（pèi）套信息模型，流程自動化設備的信息模航空航天模型比賽 型PA-DIM，等（děng）等。可能采取（qǔ）的方法是為了實現互操縱性，先審查各相關規範（fàn）之間存在的的相似點，以盡可能地使重疊的部門最小化。例如：各種出產線、AGV車操縱和調度，以及各部門同步（bù）協泡沫模型製作視頻（pín）教程調的模型（xíng）和語言。
因為製造過程（chéng）的複雜性，同一的信息模（mó）型還難以（yǐ）實現，因此製造過程的信息模型是分層次的。這些子領域模型彼（bǐ）此割裂，需要有一種能將它們集成，並拚接（jiē）在一起的（de）模型，這也（yě）是運用OPC UA的信息模型（xíng）方法，采（cǎi）用分層次的手（shǒu）段，解決為複雜對（duì）象建立信息模型的一種有效途（tú）徑。針對不同領域有很多LoPs尺度，在過程自（zì）動化領域（yù）是IEC 61987。中間（jiān）部門是OPC UA的元信息（xī）模型和對此信息模型（xíng）的存取。為了將資產完整地融入IT的領域，產業4.0的解決方案要（yào）求構成資產的方方麵麵都要加以連接，其中包括機械設備（bèi）及其部件，所供給的（de）材料、零件配件和產（chǎn）品，各種（zhǒng）技術文檔如圖紙、接線圖，合同，訂單等。
在自動化領域中（zhōng）建立的模型至少要知足能觀性和能控（kòng）性。對（duì）統一個事物可以（yǐ）有（yǒu）多種不同（tóng）的方式或規則（zé）建立信息模（mó）型，也就是（shì）說（shuō）建立信息模型的方法存在一（yī）定的任意性，但www.17C.com追求的是用普遍接受的（de）方法，也（yě）就是符合尺度的方法來建立信息模型，否則達不到（dào）通過建立信息（xī）模型來（lái）有效交換信息和數據（jù）、實現可互操縱的目（mù）標。為此需要一個更嚴密的定（dìng）義。數字化的的實際樞紐在於數據的含（hán）義和描述，OPC 航天火箭模型製作 UA為信息模型的建立提供一種框架和尺度。由此可見，海內目前（qián）似乎還沒（méi）有開發（fā）信息模型的泥土和念頭，還處於懵懵然（rán）的狀（zhuàng）態。在出產環（huán）境（jìng）中，從出產係統和機械裝備到裝備中的各類模塊，隻要知足了上述（shù）這些特性，無論是硬件基本單元仍是軟件基本單元，無論是具有智能特（tè）性的仍是沒有智能特性，都具備和符合產業4.0要求的能力。特別是2015年德國提出產業4.0的前景規劃以及近些年用紙箱製作鯊魚模型來泛起的產業互（hù）聯網大熱以後，一些在前十幾年開發的有關自動化信息模型的尺度開（kāi）始有了用（yòng）武之地。這樣，在出產環境中的硬件單元（yuán）和軟件單元之間都能進行符合產業4.0要求的通（tōng）訊。
第一個全球OPC 全國（guó）青少年航空航天（tiān）模（mó）型（xíng）競賽UA機器視覺配套規範AutoID的開發，最早是由VDME提出，近年來發展成為由多國有關機器視覺尺度的機構進行國航天飛機模型製作（zuò）材料際緊密協作的產物，這些機（jī）構包括美國的（de）自（zì）動化成像協（xié）會AIA、中國（guó）機（jī）器視覺（jiào）工業同盟CMVU、歐洲的（de）機器視覺協會EMVA和（hé）德國（guó）的機械設備製造商聯合會VDME，以及日本的產（chǎn）業成像協會JIIA。
信息模型的基本概念
為了弄清信息模型的概念、含義和應用，上網搜索了很長時間，也沒有發現真正把信息模型的概念闡述得清晰的資（zī）料，倒是上海產業自動化儀表研究院的原總工範鎧，在十多年前航空航天模型知識為中國自動化學會儀表裝置專委會舉辦的一次學術會議寫的論文《企業自動化信息模（mó）型》中，用了一定篇幅討論了信息模（mó）型的概念，我認為（wéi）是把題目講明白了（le）。他們不但是大數據的介入者，而且還可以通過對他（tā）們數據的分析達到（dào）進步效率和機能的目的，從（cóng）而產生更大的製造和出產利益。第三層（céng）是（shì）製造車間流程的治理和調度模（mó）型。同時，信息模（mó）型有良（liáng）多（duō）子領域分支，好比PLCOpen實在是一（yī）種主要用於描述控製邏（luó）航空航天模型手工製作視頻輯編程（chéng）的領域模型；AutomationML用於描述製（zhì）造（zào）工藝流程布局、幾何結構、機（jī）械運動學和運動規劃，也就是對出產係統描述建模（mó）的領域模型；FDI用於描述現場總線協議解析相關的模型。
在一個產業信息物理係（xì）統CPS中（zhōng），物理過程和信息過程相（xiàng）互對應又科研類全國（guó）航空航天模型錦標賽相互作用。例如樂譜、拳譜都北京航空航天模型博物館電話是客觀主體的行為，也（yě）可以視為信息（xī）模型（xíng），由此可見信息模型自古就存在，隻是（shì）現在顯得（dé）更為重要了，由於信息模型為信息的交換和數據的交換提供（gòng）了有效率的基礎（chǔ）。現在的實際情況是（shì）每個（gè）設備和機械（xiè）的製造商實際上也都提供信息模型，數據和接口也是（shì）可以（yǐ）使用的。
這就是OPC基金（jīn）會及其夥伴一起來聯合創建（jiàn）尺度的信息模型（配（pèi）套（tào）的規範）的目標。與德國、美國對信息模型所投入的精力和所取得的進展比（bǐ）擬較，就知道人家貫徹產業（yè）數字（zì）化轉型（xíng）是以實（shí）就實（shí），盡管要真正獲得廣泛應用也許還要很多年以後，但是事關百年大計至少是幾十年大計的（de）題目，就（jiù）必需從現在做起，依賴積累和（hé）漸進方（fāng）可達成。像機械製造廠商這樣的數據提供者可以保有對其數據的（de）控製，並（bìng）以有目標和可控的方式來分發數據。
資產構成產業4.0基本單元（物（wù）理的/非物理（lǐ）的）的實體部門，治理（lǐ）殼（ké）構成（chéng）產（chǎn）業4.0基本單元的虛擬部門，產業4.0的（de）通訊將各種（zhǒng）基本單元加以連（lián）接。還有ISO、IEC正在構建的LoPs（ Lists of properties ）。例如“能效”子（zǐ）模型就有節能模型、南航飛機（jī）模型累（lèi）計的節能數目、潛伏的節能百分比等（děng）。但是（shì）假如不同的製造商出產相同的產品，因為沒航（háng）空航天模型比賽致辭（cí）有（yǒu）遵從尺度，這些接口（kǒu）和數據就不可能有互操縱性。這對於智能製造和（hé）實（shí）現產業4.0都具有重大意義。這個定義有三個要點，即1）描述的方（fāng）式（shì）是“信息”；2）按一定規則（zé）進行描述；3）所做的描述必需是“抽象”的。而真正實現互操縱性的條件是按尺度化的方式建立各相關（guān）環節符合尺度的信息模型。這樣的目的是防止每一個配套信息模型工作組自行定義具（jù）有相同（tóng）應用的數據類型。可惜這篇論文一直沒有正（zhèng）式在專業媒體上發表過。最上部門是供（gòng）給商專用的擴展，也就是配套的信息模型，如機器人配套信息模型、CNC數（shù）控機床的配套信息（xī）模型、風電機械的配套信息模型，等等。還有像資產治理、能源治理、固件進級等等都是跨（kuà）行業跨領域的應用。
航空（kōng）航（háng）中國（guó）航天器首次登上火星天模型
彭瑜 | 沒有信息（xī）模型 就中國航天（tiān）器首次登上火星沒有產業數字化轉型
為什麽說信息模型是產業數（shù）字化轉型（xíng）的一個樞紐基礎？又為什麽在海內討論產業數字（zì）化轉型很（hěn）少（shǎo）有（yǒu）人提及信息模型呢（ne）？這（zhè）是本文著重探討的兩個題目全國航空航（háng）天（tiān）模型錦標賽可以加（jiā）分嗎。它由標識部門、若幹子模型（xíng）（信息模型）構成。
還有（yǒu）一個跨領域的信息模型題目。這樣一種複雜的跨時間、跨地域、跨行業、跨專業的綜合模型，除（chú）了采用由多個子信息模型構成的（de）元信息模型，目前沒有其如何製作（zuò）航天飛機模型它更（gèng）加合適的建模方法。可以預見，今後類（lèi）似這些行業專（zhuān）用的信息模型和多種（zhǒng）行業都可通用的信息模型都能（néng）開發出來，其重要性和可用性將會迅速增長。在產業4.0基本單元的模型中，這個電子（zǐ）容器（qì）稱之（zhī）為“資產治理殼”，簡稱治理殼。假如www.17C.com但（dàn）願跟（gēn）著信息技術的發（fā）展能（néng）夠充分利用它（tā）們與IT領域交互，能夠讓由信息、物理實體融合（hé）構成的CPS真正施展作用（yòng），就必需為所有產業技術和產品建立信息模型，否則談什麽數字化轉型、數字孿生體純粹就是空口說，根本無法落地生根。反過來，假如他們（men）在（zài）協商（shāng）一致的基礎（chǔ）上製定尺度信息模型，那麽就能提供同樣的數據和服（fú）務。第一層是製造對象、製造工具的描述模型，例如：機（jī）械製圖、電路（lù）圖、以及自動化裝備的描述語言EDDL、FDT、FDI、OPC UA等。而子模型又包括其標識、技術（shù）數據、運行數據（jù）和文檔等部（bù）門。海（hǎi）內主導建模的學術（shù）界主要關注機理建模和數據（jù）建模，不關注信息模型的（de）建立；而企（qǐ）業建模以解決詳細題目為主航空航天模型錦標賽2020，基本不會對事（shì）關企業出產係統（tǒng）的一攬子建模解決方案的頂層設計投（tóu）入精力。這個跨領域協調（diào）組的工作正在開展，能否見效仍是一個挑戰（zhàn），有待（dài）於在未來（lái）的實踐中檢修。用數學方程描述的是數學模型，用一組抽（chōu）象信息描述事物就（jiù）是（shì）信息模型。
從OPC UA的視角看信（xìn）息（xī）模型
OPC UA的架構由三部門組成（見圖3）：底層是有關通訊的部門，詳細采用（yòng）哪種通訊協議不受限製，每一種詳細用例都是（shì）所選（xuǎn）用通訊協議的映射，可（kě）以是有線的，也可以是無線（xiàn）的；目前用的最多的是以太（tài）網。
曾有人對模型下過一個廣義的定義：模型是為一定（dìng）目的對部門現實（shí）世界而做的抽（chōu）象（xiàng）簡化描述。同時www.17C.com還應該留意到，用於（yú）描述事物的信息量越大，這個事物就會被（bèi）描述得越細致越真實；但采用了不當信息，或者信息過多卻未被利用，那麽這些（xiē）無用信息隻能被視（shì）為“噪聲”。
顯然，個別的信息模型沒有應（yīng）用價值，而係統的、事關全局的信息模型的頂層設計和實施需要政府主管部分引導，行業協會、尺度化組織建立規則和規（guī）範，但是這些好像並沒（méi）有引起足夠的正視，更遑論提到他們的議（yì）事（shì）日程。表1是若（ruò）幹配套信息模型規範的一覽表。為了解（jiě）決這（zhè）一類跨領航天火（huǒ）箭模型手工製作教程域的信息模型的複雜建模，在OPC基（jī）金會內部建立了一個跨領域協（xié）調組。實在，從一定（dìng）的意義上（shàng）講，機理模型和數據模型的獲取和部署都有賴於信息模型，信息模型借助“量綱（gāng）”的作用，假如數（shù）據沒有（yǒu）量（liàng）綱，這些數據的使用範（fàn）圍受到很大限製。
信息模型之所以成為自動（dòng）化（huà）領域的研究重點，是由於離開了信息模型和數學模型，計算機無（wú）法對信息模型所表達的對象進（jìn）行處理，網絡也難以有效的施展作用。將這些設備集成起來不僅更利便，甚至可以做到即插即用的解決方案。
不外，假如對海內的相關情況（kuàng）進（jìn）行了解和分析，你會發現在熱議（yì）數字孿生（shēng）的時候人們隻談（tán）機理模型和數據模型，不管是學術（shù）界仍是產業界對信息模型是何物，有什麽用處，更（gèng）不要模型飛機圖片說在哪裏用，好像沒有提到日程上來（lái），使人（rén）感覺在產業發達國家討論並積極（jí）開發信息模（mó）型這個產業（yè）數字（zì）化轉型的熱門，在（zài）海內卻（què）被打入冷宮，棄之不用或棄之不提。
另外（wài），信息模型不僅僅是（shì）對出產對象的（de）描述，更樞紐的是要在工程化的實施中轉換（huàn）為可執行的（de）行為。
圖1 ?資產治理殼元信息模型的結構
為了推廣信息模型的應用，德國已經在著手開發信息模型運用服務的軟（ruǎn）件包，例如菲尼克斯公司下屬（shǔ）的軟件公司（即以原來以基於IEC 61131-3的（de）PLC工程平台MultiProg稱著（zhe）的KW公司為主要班底），就正在開發測試命名為“資產治理殼軟件（jiàn）包的探索者”AASX Package Explorer。 CPS是一種在出產環境航空航天模型手（shǒu）工製（zhì）作 中的真什物理對象，通過與其虛擬對象和過程進行聯網通訊的係統。設備和機械製造商用麵向對（duì）象的信息描述他們的係統，也定義與IT安全地（dì）集（jí）成的存取（qǔ）權（quán）。像這樣一種聯合開發OPC 航天器模型製作 卡紙UA配套規範的方法可以大大減少在機器（qì）視覺信息模型的重疊，在國際上形成協調（diào）一致（zhì）的配套規範，從而達到（dào）在世界範圍內大大（dà）降低實現真（zhēn）正互操縱性的壁壘，使（shǐ）終極（jí）用戶和供給商都能從中獲得利益。
可以肯定地說智能設備和裝置應該同時支持多個（gè）配套的信息模型，例如智能型注塑機除了支（zhī）持專門的注塑（sù）機的功（gōng）能性（xìng）信息模（mó）型，還要支持能源數據的信息模型，支持與（yǔ）MES係統接口的（de）信息模（mó）型。
