早些时候,IPC发布了IPC-2591——《互联工厂数字交换(CFX)标准1.0版》。这项标准由IPC互联工厂项目分委员会历时两年开发完成,可解决机器之间通信遇到的问题,并为电子制造业的公司实现工业 4.0提供了真正的即插即用式系统。
自该标准发布以来,包括EMS公司、设备制造商和软件方案供应商在内的行业各个领域都对CFX产生了极大的关注。开发该标准的分委员会成员已增至275名,2-17-CN中国互联工厂项目分委员会新增63名成员,有94家公司宣布他们支持CFX。此外,还有24家公司在CFX网站上分享了他们的CFX发展路线图,并且定期也会有更多发展路线图发布到网站上。可以在ipc-cfx.org上查看有哪些公司已经支持CFX以及相关发展路线图和CFX资源。
尽管如此,业内也出现了一些对于CFX、CFX使用方式、中介软件的需求情况以及如何与工业 4.0其他标准结合使用等问题的错误理解。所以我想利用小组委员会成员的反馈,再结合一些声明,进行一个 “CFX对错判断”游戏,以消除大家对CFX的误解。
安装采用CFX必须要用到中介软件,正确或错误?
答案:错误
安装CFX不需要用到中介软件。中介软件曾经是工厂数据三角的必要组成部分,是人们高效实施标准的障碍。中介软件会额外引入两个可能会崩溃的界面,这两个界面一旦崩溃,第三方就会互相指责。分委员会在开发CFX时的主要目标之一就是消除数据三角以及对中介软件或使同一条生产线上的机器能够相互交流的其它编程需求。而CFX则是安装到每台机器和系统内部的。
对于使用不同供应商设备的生产线或新旧设备都有的生产线而言,也是如此。分委员会制定了标准化的设备之间通信方式,使CFX生产线上的任何一台设备(不论新旧)都能够以全向、点对点和请求/响应(命令/响应)的方式与网络中的任何其他设备通信,同时又不需要执行大量的编程或信息修改操作。
CFX是工业 4.0时代即插即用式标准,正确或错误?
答案:正确
因为CFX定义了所有领域和主题下的具体数据内容,CFX网络上的任何端点都可以读懂来自所有其他端点的内容,不论是哪种设备或软件,也不论设备是来自哪家供应商。这就让CFX从那些标榜为针对电子制造业的工业 4.0方案中脱颖而出。CFX是帮助将 “智能”注入现代化工厂的坚实基础。
CFX可以提供机器可读数据,但不是人类可读懂数据,正确或错误?
答案:错误
分委员会花了大量的时间反复审议传递CFX消息采用的数据格式,最终达成一致意见采用JavaScript Object Notation(JSON)。之所以选择JSON是因为这是一种开放标准数据格式,它采用的传输数据消息的文本既是机器可读的,也是人类可读的。用JSON编码的CFX消息非常便于人们读取和编写,也便于任何机器解析和生成数据,同时也易于任何设备和ERP系统传输和读取。
CFX是一个不安全的数据传输协议,正确或错误?
答案:错误
黑客攻击是不是给你带来了很多困扰?CFX可以帮到你!数据安全性是分委员会最重视的问题之一。由金融业开发出的AMQP协议能够保证将信息从CFX网络上的一台设备传送到网络上的其他设备;保护CFX网络不被意料之外、未受邀请和/或恶意参与者访问;并且为CFX网络中的共享信息提供加密保护。
分委员会之所以会选择AMQP作为数据传输协议是因为它减轻了设备制造商和工厂级系统供应商的负担,因为在他们获得CFX支持之后就可以消除大部分需要收发CFX消息的开发工作。并且仅需用一个基础服务器就能支持每天几十亿条信息的传送。
CFX的安装成本高且耗时较长,正确或错误?
答案:错误
分委员会开发的CFX可以让公司内部IT团队都可以在工厂车间和运送给客户的设备上简单迅速地完成安装。CFX使用SDK并且支持IPC-2591标准,分委员会表示,在工厂车间内安装一条CFX生产线的总时间只需要几天,因为不用中介软件,所以也就不需要花上几天甚至几周的时间让软件供应商和设备供应商到现场提供支持、设置生产线。
分委员会在IPC APEX EXPO展会、中国LEAP展会和德国productronica展会上已经通过实时工厂生产线演示证明了这一点,从设备运送至展台到组装好正常运行的生产线只用了几天的时间。如果不使用CFX,这个过程可能会需要数周。
和分委员会注意到的其他系统的安装时间相比,其他系统就相形见绌了。例如:
- SEMI ELS:8个月再加上至少要4次付费系统支持访问
- OPC-UA:4个月再加上至少要2次付费系统支持访问
- MTConnect:4个月再加上至少要2次付费系统支持访问
CFX仅限于大规模设备使用,正确或错误?
答案:错误
CFX在开发时就被赋予了足够的灵活性,所以能够通过版本升级在任何制造设备上安装或调试。在IPC APEX EXPO2020展会上,一家供应商将在现场工厂演示时将CFX安装到烙铁上,证明了上述说法是错误的。
CFX是一种开放性标准,意味着任何设备供应商、软件供应商或用户都能对其产生影响,正确或错误?
答案:正确
和其他IPC标准一样,IPC-2591是一个开放标准。实际上,分委员会希望行业同仁都能够参与进来,因为来自业内的评价只会加强标准的开发。此外,参与到持续的标准管理当中并不需要花费任何成本,参与程度由自己决定。你可以积极参与到整个过程中,出席所有会议,或者可以针对标准草案或已公开发布的标准来提交你的意见。重要的是你能参与进来。
这一点和其他类似的标准正相反,比如SEMI ELS,这项标准就是由委员会签署了NDA之后关起门来制定出的标准。
SEMI ELS是IPC SMEMA标准的替代标准,正确或错误?
答案:错误
这简直错得离谱。SMEMA自1999年开始成为IPC的一部分,是确定替代标准组成结构的合理机构。SMEMA通过IPC-9851IPC更新了界面标准,现在又在通过IPC-HERMES-9852完成更新。Hermes标准IPC-HERMES-9852由The Hermes Initiative开发并被IPC采纳为联合标准,完全替代了SMEMA标准,具有比SEMI标准更大的优势。
使用IPC-HERMES-9852,数据就像是数字孪生一样在工厂车间中传送,每台设备都可以沟通、知晓线路板的状态。SEMI ELS标准使用了一种过时的方法来处理电路板,于是就造成了硬件成本和软件问题。
将IPC-HERMES-9852与IPC CFX结合使用可以在垂直和水平任务之间确定清晰的界限,这两份标准结合在一起比SEMI ELS更加强大。IPC-HERMES-9852的范围覆盖了整个生产线,而SEMI ELS却没有考虑到工厂生产线中的很多部分。
SECS-GEM是工业 4.0解决方案,正确或错误?
答案:错误
SECS-GEM是用二进制的格式在设备和主控系统或服务器之间传送消息,主控系统或服务器再将决策传回设备。所以分委员会在开始开发CFX时就决定SECS-GEM标准不是一种工业 4.0方案。
CFX是单源工业 4.0系统,因为它在机器间以及机器和EPR系统之间传送信息,让这些机器和系统之间直接沟信,不需要再经过其他系统。这是智能工厂、工业物联网(IIoT)和工业 4.0的基础。
此外,SECS-GEM对于今天的IT团队而言有些复杂,因为这个标准起源于20世纪80年代,而CFX是JSON格式,现在IT开发者都很熟悉这个格式。
可以用OPC-UA和/或MTConnect代替CFX,正确或错误?
答案:错误
OPC-UA是工业自动化使用的机器间通信协议。因为OPC-UA只关注通信而不是数据架构或IPC CFX提供的机器间消息传送,所以无法代替IPC CFX,而且它也不像CFX一样是即插即用式工业 4.0标准。此外,对于电子产品生产车间内的通信,OPC-UA需要用到中介软件。
MTConnect是一种工厂内监控和数据分析使用的设备和系统之间实现数据交换的协议。MTConnect是一种只读标准。它定义了从控制设备中数据的提取,但却不会编写数据发送给控制设备。
CFX和MTConnect有所不同,因为它提供了设备之间、设备和ERP系统之间连续的数据流,从而实现了工厂车间的完全自动化。MTConnect不是电子制造业使用的即插即用式工业 4.0标准,需要用到中介软件才能安装到工厂车间。
我在工厂使用CFX时不需要再投资购买其它系统,正确或错误?
答案:正确
任何规模的制造厂都可以在使用最少硬件的前提下轻松安装CFX。如果工厂中有1个至2个服务器在标准100 Mbps以太网环境下运行,就可以安装CFX了。
你的成绩如何?即使你第一次尝试时没有拿到100分,我希望你也能收获很多,并且向你的同事发起挑战。在此期间,还有一些即将发布的CFX活动也会吸引你的注意。
IPC-2591之1.1版本
小组委员会确定的目标是每年推出该标准两次更新。第一版更新有望在我写下这篇文章时就通过表决,可以在2020年度IPC APEX EXPO上看到更新版本。这个版本和后续所有版本都会包含一个更新信息汇总,所以对于CFX现有用户和新用户而言,他们很容易看出做出了哪些改动,便于在设备中安装CFX。
2020年度IPC APEX EXPO展会上展出的IPC/Hermes数字工厂和CFX虚拟演示
IPC将再次举办IPC/Hermes数字工厂演示,这个实时工厂生产线可以展示CFX和Hermes的功能有多强大、多简洁。现在行业也见证了在使用了不同供应商设备的生产线上安装CFX有多简便,在短时间之内,筹备委员会把精力主要放在证明工业 4.0下CFX的功能有多强大上。
切记要去参观展会中的数字工厂并和那些供应商聊一聊为什么他们要选用CFX。参加每天活动刚开始时组织的生产线参观导览。除了数字工厂之外,还有很多参展商将展厅里设备上的CFX消息存储到了云服务器中。你可以监控数字工厂中的所有消息传送和虚拟直播演示,也可以在你的笔记本电脑或移动设备上访问connectedfactoryexchange.com网站查看更多 信息。
推出行业支持方案
从2020年初开始,IPC将开始推出培训、验证和自我认证方案来支持行业成功实施CFX,其中包括:
- 按需提供教育类网络研讨会和培训视频,帮助制造工厂、IT团队和设备供应商简单迅速地成功了解、安装并采用CFX;
- 为电子行业提供门户网站,查验设备是否被第三方验证为可以接收CFX消息;
- 为设备供应商和制造厂提供一个基于云的应用程序,在检验设备是否能安装CFX时帮他们实现自我评估;
- 为寻求安装基于CFX解决方案的制造公司提供技术支持服务。
随着IPC这些解决方案的发布,我们将向CFX分委员会宣布这些内容。为了及时收到相关信息,你可以访问cfx.ipc.org/join网址注册成为分委员会成员,为CFX标准开发贡献力量。
现在来看最后一道判断题。
我打算安装CFX,正确或错误?
答案:正确
IPC的CFX项目分委员会将帮助你完成安装。
David Bergman,IPC标准与技术副总裁。