一种基于边云的支持流程工业认知解决方案的参考架构

流程工业（PI，例如钢铁、金属、化工、水泥、沥青、陶瓷）是世界经济的主导行业之一，但其特点是环境影响剧烈且能耗极高。尽管流程工业传统上创新步伐缓慢，近年来在全球层面推动提升工厂效率与产品质量、显著减少电力消耗与 CO2 排放的双重目标已获得势头。数字技术（即智能嵌入式系统、IoT、数据、AI 与边到云技术）是数字—绿色双重转型的赋能驱动因素，也是以人为中心、安全、舒适和包容性工作场所的基础。当前，工厂中的数字传感器产生大量数据，但在大多数情况下仅构成流程工业的潜在而非实际价值，且常锁定于封闭专有系统中而鲜被利用。数字技术借助通过数字孪生的过程建模—仿真，可搭建物理与虚拟世界间的桥梁，以极高效率与大幅减少浪费带来创新。依据工业 4.0 的指导方针，H2020 资助的 CAPRI 项目旨在以基于开源软件、可在棕地与新建设施场景中实施的模块化可扩展参考架构革新流程工业。在产生数据的边缘与具备最强计算资源的云之间分配处理的能力，促进了具有认知能力的集成数字解决方案的开发。该参考架构正在沥青、钢铁与制药试点工厂中进行验证，从而实现集成规划解决方案及工厂的调度与控制。