從智能工廠的基本理念中可推導(dǎo)出對(duì)軟件系統(tǒng)的要求，以工業(yè)中廣泛使用的技術(shù)為基礎(chǔ)，確保解決方案的未來(lái)可靠性。 PSI AG通過(guò)基于Java的方案架構(gòu)提供一個(gè)高性能平臺(tái)，借助現(xiàn)代化的用戶界面和豐富的生產(chǎn)力改善方式為客戶提供未來(lái)生產(chǎn)流程所需的技術(shù)優(yōu)化基礎(chǔ)。
工業(yè)4.0項(xiàng)目的研究聯(lián)盟對(duì)未來(lái)項(xiàng)目的實(shí)施建議非常明確，這個(gè)項(xiàng)目最重要的是把工業(yè)做為一個(gè)整體進(jìn)行集成化的項(xiàng)目研究。
項(xiàng)目的核心便是由信息物理系統(tǒng)(CPS)組成的“智能工廠”。因此智能工廠是一個(gè)信息物理化的生產(chǎn)系統(tǒng)(CPPS)，它被集成到完全靈活的架構(gòu)中，與智能移動(dòng)、智能物流、智能電網(wǎng)和智能服務(wù)有接口相連。生產(chǎn)系統(tǒng)可以自我調(diào)節(jié)且可以采用自適應(yīng)物流方案，未來(lái)的生產(chǎn)是經(jīng)濟(jì)的、城市化、“人性化”且環(huán)保的生產(chǎn)方式。
以人為本的應(yīng)用和交互方案
工業(yè)4.0的新需求要求創(chuàng)新的輔助系統(tǒng)和多模式用戶接口，用于連接生產(chǎn)工序、機(jī)器和設(shè)備以及相關(guān)軟件系統(tǒng)。因此智能工廠需要以人為本的系統(tǒng)應(yīng)用和交互方案，所需要的信息取決于在生產(chǎn)流程中人的角色、工作任務(wù)、使用的工具、可用信息源以及未來(lái)工廠的整個(gè)組織狀況。
員工信息的獲取依賴于多方面的影響因素，為此需要基于人員角色的應(yīng)用方案，且與定制化靈活設(shè)計(jì)的交互接口相連接。另外，由于工作正變得越來(lái)越具有移動(dòng)性，所以移動(dòng)應(yīng)用方案與移動(dòng)定位能夠幫助用戶在智能工廠中很好的完成工作任務(wù)。
安全與穩(wěn)定
工廠設(shè)備與系統(tǒng)間的高度集成及其控制的軟件系統(tǒng)要求有基于標(biāo)準(zhǔn)的、安全且穩(wěn)定的通信通道（安全性）。物聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)的應(yīng)用要求安全連接并可靠驗(yàn)證操作員、機(jī)器和軟件系統(tǒng)。
縱向與橫向的集成
縱向集成中所有相關(guān)的系統(tǒng)從工藝到自動(dòng)化要求有標(biāo)準(zhǔn)化的接口和技術(shù)相互連接，并且接口需要靈活設(shè)計(jì)，用簡(jiǎn)單穩(wěn)定的工具來(lái)保證所有部件間的高效連接。只有這樣才能把高度透明實(shí)時(shí)的生產(chǎn)管理系統(tǒng)與機(jī)器控制系統(tǒng)相連接。
在增值鏈中，橫向集成要求更高一級(jí)的生產(chǎn)系統(tǒng)合作伙伴之間有開(kāi)放穩(wěn)定的接口。
以此技術(shù)為基礎(chǔ)的軟件系統(tǒng)具有實(shí)施工業(yè)4.0項(xiàng)目所需的特征，例如它的實(shí)時(shí)性能，成熟的通信和軟件安全性，流程和軟件交互的靈活設(shè)計(jì)方式，支持生產(chǎn)中自適應(yīng)工作方式或自動(dòng)化的工作流及互通機(jī)制。
邁向智能工廠之路
PSI的解決方案平臺(tái)100%基于Java™技術(shù)，首先它能夠支持不同的系統(tǒng)平臺(tái)（Windows, Linux,HP/UX,AIX等），用集成化的方式處理國(guó)際化業(yè)務(wù)。工業(yè)4.0的要求還包括其它更多方面，如特殊的模塊化Java功能和基于OSGi的核心系統(tǒng)功能都能夠動(dòng)態(tài)編譯運(yùn)行時(shí)的通用模塊。由此構(gòu)成的以需求為導(dǎo)向的系統(tǒng)方案可以自適應(yīng)方式實(shí)現(xiàn)物流的自我組織。工業(yè)4.0的目標(biāo)把實(shí)際和虛擬的生產(chǎn)進(jìn)行聯(lián)合建模，因此它把軟件模塊作為系統(tǒng)組成不可缺少的一部分。
多層性
PSI平臺(tái)支持多層的客戶端/服務(wù)器架構(gòu)，這種架構(gòu)背后的主要理念是把業(yè)務(wù)流程和生產(chǎn)架構(gòu)從圖示邏輯中分離出來(lái)。在沒(méi)有分離這些層級(jí)的情況下幾乎無(wú)法想象與信息物理生產(chǎn)系統(tǒng)交互所需的多模式交互應(yīng)用。但僅僅分離是不夠的，必須對(duì)不同的交互模式設(shè)立特殊的名稱。除了傳統(tǒng)的操作界面之外，“多點(diǎn)觸控”和“運(yùn)動(dòng)探測(cè)”技術(shù)也應(yīng)用于PSI平臺(tái)，并通過(guò)一體化的模塊體現(xiàn)出來(lái)。
GUI－圖形用戶界面
PSI 平臺(tái)的圖形用戶界面 (GUI) 能夠單獨(dú)調(diào)整交互接口，除了按角色定義的界面外，用戶還可以編輯個(gè)人的數(shù)據(jù)視圖，并保存在個(gè)人配置文件中。數(shù)據(jù)視圖不僅涉及關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)和綜合的功能，如表格內(nèi)容顯示（分類、篩選、分組），還涉及許多圖形設(shè)計(jì)方式（2D圖表以及3D實(shí)景顯示），通過(guò)這些圖形方式可以容易的查看員工的工作情況提供前瞻性的支持。例如在定位視圖中可以快速展示工廠的物理環(huán)境，將先進(jìn)的實(shí)用技術(shù)整合到用戶接口中。
按角色授權(quán)
要支持生產(chǎn)中自適應(yīng)的工作方式就需要在系統(tǒng)技術(shù)方面使用以角色授權(quán)的系統(tǒng)應(yīng)用，PSI平臺(tái)在這方面一慣能夠滿足這樣的要求。“AUTH“模塊不僅完全控制用戶界面結(jié)構(gòu)還控制其它系統(tǒng)層面的基本服務(wù)架構(gòu)。
同時(shí)還需要保護(hù)關(guān)鍵的技術(shù)架構(gòu)。此外PSI平臺(tái)通過(guò)CPCT模塊（“代碼保護(hù)”）支持不同的機(jī)制，以保護(hù)數(shù)字化流程技術(shù)，防止篡改和蓄意破壞代碼。
標(biāo)準(zhǔn)化
基于模塊化的應(yīng)用在PSI平臺(tái)中非常重要，使用的模塊結(jié)構(gòu)可以不依賴平臺(tái)定義，而是根據(jù)應(yīng)用的需要來(lái)進(jìn)行調(diào)整。在工業(yè)4.0中各種建模尚未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)對(duì)參考結(jié)構(gòu)進(jìn)行不斷的標(biāo)準(zhǔn)化，PSI平臺(tái)可以在元建?；A(chǔ)上隨時(shí)適應(yīng)所定義的架構(gòu)。
PSI平臺(tái)已經(jīng)能夠支持自動(dòng)化技術(shù)建模，例如預(yù)先定義產(chǎn)品域模型的工廠模型。在工作流模塊中通過(guò)流程模型控制，計(jì)劃的排序邏輯能夠在適應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間的架構(gòu)中更加容易控制。
更深層的方面則是軟件系統(tǒng)監(jiān)控和控制網(wǎng)絡(luò)增值的能力，這不僅包括執(zhí)行器與傳感器信號(hào)的集成。“PSIintegration”模塊幫助實(shí)時(shí)傳輸這些信號(hào)，各部門和各公司間的系統(tǒng)接口也可以通過(guò)穩(wěn)定的異步數(shù)據(jù)交換實(shí)現(xiàn)。橫向與縱向的數(shù)字化數(shù)據(jù)和信息流實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的透明控制。
PSI軟件背后的技術(shù)
高度的可用性、可擴(kuò)展性和基于最先進(jìn)Java 技術(shù)的PSI平臺(tái)為所有PSI 產(chǎn)品奠定了通用的強(qiáng)大的技術(shù)基石。
行業(yè)解決方案
標(biāo)準(zhǔn)化軟件可以通過(guò)特定的行業(yè)性增強(qiáng)其功能性，或者在必要時(shí)通過(guò)客戶化的功能得以增強(qiáng)。例如，通過(guò)SCADA系統(tǒng)把單獨(dú)的財(cái)務(wù)系統(tǒng)，或特定的項(xiàng)目連接到設(shè)備中。標(biāo)準(zhǔn)軟件在典型行業(yè)中，可以是一體化的模塊，也可以擴(kuò)展當(dāng)前的應(yīng)用范圍（功能和數(shù)據(jù)）。
應(yīng)用系統(tǒng)
應(yīng)用層為解決生產(chǎn)問(wèn)題提供了現(xiàn)成的實(shí)用功能，新的開(kāi)發(fā)是基于PSI框架在Java 應(yīng)用程序的結(jié)構(gòu)中進(jìn)行的?？商峁┑墓δ芊秶ㄎ锪瞎芾?、生產(chǎn)控制和物流管理。與研發(fā)機(jī)構(gòu)和客戶的緊密合作，讓產(chǎn)品的深度開(kāi)發(fā)始終與市場(chǎng)需求保持一致。
框架
PSI框架包含了大量的基礎(chǔ)接口和工具，以便高效地利用基礎(chǔ)架構(gòu)快速且低成本地開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序。整個(gè)結(jié)構(gòu)，尤其是層級(jí)模型和通信，是基于Java EE(Enterprise Edition)基本原理，從而能夠提供可擴(kuò)展的、可靠且安全的軟件解決方案。
基礎(chǔ)架構(gòu)
基礎(chǔ)架構(gòu)提供運(yùn)行應(yīng)用軟件所需的所有模塊和服務(wù)，核心組件是操作系統(tǒng)（客戶端和服務(wù)器）、數(shù)據(jù)庫(kù)以及網(wǎng)絡(luò)。PSI應(yīng)用方案的必要前提條件是JVM（Java虛擬設(shè)備）和相應(yīng)的應(yīng)用服務(wù)器。必要時(shí)可以針對(duì)高可用性設(shè)計(jì)基礎(chǔ)架構(gòu)。
