工業4.0的進程如火如荼，包括中國制造2025、互聯網+、工業物聯網（IIoT）等新概念新技術正在打破工業自動化的傳統架構。工業4.0旨在通過設備與設備之間的水平交互、機器到企業管理系統的垂直交互，減少人為干預和非計劃停機并實現全局優化。在此大背景下，制造業對現有技術改造和新建設施提出了新要求。

工業4.0的愛與弗

當前工業4.0的種種優勢更有利于新建工廠項目，針對現有工廠的技術改造卻困難重重。原因在于，那些已經運行了15年、20年，甚至50年的機器所基于的網絡基礎和工業4.0所需的截然不同。無縫通訊，與ERP系統實時共享數據，這些實現工業4.0的必要條件，對存在多年的老工廠而言很難實現。

然而，相對于每年增加的新建工廠項目，現有工廠的改造是一塊不容小覷的市場。以貝加萊的某客戶例，作為世界知名的飲料生廠商，她每年投入新增的工廠數為一到兩個，而需要改造的舊工廠卻高達430個。

如何為市場中龐大的舊工廠提供生產智能方案？對此，貝加萊推出了Orange Box——面對現有工廠升級的完整工業物聯網方案。通過設置必要參數，輕松實現數據采集和分析，完全不需要對已有軟件和硬件進行修改，也不用擔心已有控制系統來自不同的供應商。

Orange Box不僅僅是產品

Orange Box并不是貝加萊推出的某款新產品，而是一個完整的解決方案，也就是說貝加萊所生產的軟件，硬件都是該方案不可分割的一部分。

硬件方面基于貝加萊一貫推崇的Scalability+概念，可以依據客戶各自的需求進行選擇。產品范圍廣泛，從工業PC到HMI再到PLC，無所不包。

圖1 獨立靈活的貝加萊各系列產品是Orange Box的一部分

基于mapp技術的軟件則是Orange Box的另一重要組成部分。貝加萊專家團隊致力于滿足客戶的各種需求，所開發的mapp功能塊可以提供大量出人意料的標準功能，包括OEE計算，用戶管理，PackML，數據獲取等。而安裝這些功能塊的方式如同安裝智能手機app一樣簡單容易。與傳統功能塊相比，mapp功能塊具有交互性，彼此鏈接就能自動交換數據。例如，mapp能源塊支持從其它mapp功能塊中獲取數據，計算能源消耗情況。

圖2 mapp功能塊提供了大量出人意料的標準功能

mapp功能塊被無縫集成在貝加萊Automation Studio開發環境中，配置使用都很方便。開發者不用再埋頭于每個編程細節，只需簡單的鼠標拖曳就能完成程序開發。mapp技術的另一個優勢在于mapp View HMI方案。mapp View為自動化工程師提供所需工具，用于創建強大直觀的基于網頁的HMI應用，而無需任何HTML5， CSS或JavaScript的專門知識。僅僅基于網頁標準，貝加萊HMI方案就能確保在任何設備上的最優顯示。通過mapp View HMI，將來自其它供應商的控制器和HMI應用通過OPC UA鏈接起來也很容易。

通過菜單指引進行操作和配置，取代過去的編程，不再依賴專業人士的安裝。貝加萊提供的重要軟件操作功能，可以通過網絡或USB執行安裝，備份和更新操作。通訊方面，可以在各種通道上進行通訊，如LAN或WLAN。協議方面，又滿足TCP上的OPC UA和ISO標準。

圖3 Orange Box方案可以在各種通道上進行通訊

Orange Box是面向工業4.0的完美平臺

在基礎互聯方面，無論是貝加萊集成開發平臺軟件Automation Studio，還是APROL智慧工廠平臺，都已具有OPC UA通信能力和基于OPC UA的安全集成，以滿足工業4.0、IIoT對高效數據訪問的一起。同時，在本地數據采集層，Orange Box提供可應用集成于霧計算/邊緣計算節點的通信集成網關，將OEE功能、能源功能、顯示功能集成在一起，以確保產線-無論是新建的（Greenfield）已有的（Brownfield）-均可實現數據訪問與傳輸。

Orange BOX提供ISO-TCP、CAN等總線接口用于與底層現場設備進行集成，并通過OPC UA向上與MES、ERP、工業云進行數據傳輸。

得益于Orange BOX對OPC UA、MQTT、REST等IT傳輸協議的支持，自動化產線的數據將被納入整個物聯網和大數據平臺。借助開放的應用軟件和分析軟件，數據可被應用于智能的生產指導，如路徑規劃、能耗調節、缺陷反饋、排產等。

圖4 Orange Boxes是模塊化硬件和定制化軟件的最優結合，創建了面向工業4.0生產的完美平臺

Orange Box的優勢

Orange Box可以用于任何行業，特別適合擁有大量產線和機器設備的工廠。作為一個可以實時收集數據、計算數據的多功能開放性方案，Orange Box可以隨著生產要求的變化來進行自動調整。什么時候需要額外的原材料，什么時候不需要，這些以往需要依賴有經驗的操作人員的決策將由機器自己做出，這才是真正滿足工業4.0的智慧工廠。

圖5 Orange Box從以前隔離的機器和產線上獲取數據進行分析，幫助現有設備滿足智能化生產的需要

不管是OEM廠商還是終端用戶，Orange Box都能提供完整的解決方案和個性化的產品組合。已有的成功案例體現了Orange Box無與倫比的優勢：

·配置獨立，安裝簡單

·無需對舊軟件重新編程或修改

·類似于App Store的操作，技術升級方式簡單

·基于網頁的操作及可視化

·可以升級，滿足IoT/工業4.0未來的要求