工业4.0的进程如火如荼，包括中国制造2025、互联网+、工业物联网（IIoT）等新概念新技术正在打破工业自动化的传统架构。工业4.0旨在通过设备与设备之间的水平交互、机器到企业管理系统的垂直交互，减少人为干预和非计划停机并实现全局优化。在此大背景下，制造业对现有技术改造和新建设施提出了新要求。

　　工业4.0的优与劣

　　当前工业4.0的种种优势更有利于新建工厂项目，针对现有工厂的技术改造却困难重重。原因在于，那些已经运行了15年、20年，甚至50年的机器所基于的网络基础和工业4.0所需的截然不同。无缝通讯，与ERP系统实时共享数据，这些实现工业4.0的必要条件，对存在多年的老工厂而言很难实现。

　　然而，相对于每年增加的新建工厂项目，现有工厂的改造是一块不容小觑的市场。以贝加莱的某客户例，作为世界知名的饮料生厂商，她每年投入新增的工厂数为一到两个，而需要改造的旧工厂却高达430个。

　　如何为市场中庞大的旧工厂提供生产智能方案？对此，贝加莱推出了Orange Box——面对现有工厂升级的完整工业物联网方案。通过设置必要参数，轻松实现数据采集和分析，完全不需要对已有软件和硬件进行修改，也不用担心已有控制系统来自不同的供应商。

　　Orange Box不仅仅是产品

　　Orange Box并不是贝加莱推出的某款新产品，而是一个完整的解决方案，也就是说贝加莱所生产的软件，硬件都是该方案不可分割的一部分。

　　硬件方面基于贝加莱一贯推崇的Scalability+概念，可以依据客户各自的需求进行选择。产品范围广泛，从工业PC到HMI再到PLC，无所不包。

图1 独立灵活的贝加莱各系列产品是Orange Box的一部分

　　基于mapp技术的软件则是Orange Box的另一重要组成部分。贝加莱专家团队致力于满足客户的各种需求，所开发的mapp功能块可以提供大量出人意料的标准功能，包括OEE计算，用户管理，PackML，数据获取等。而安装这些功能块的方式如同安装智能手机app一样简单容易。与传统功能块相比，mapp功能块具有交互性，彼此链接就能自动交换数据。例如，mapp能源块支持从其它mapp功能块中获取数据，计算能源消耗情况。

图2 mapp功能块提供了大量出人意料的标准功能

　　mapp功能块被无缝集成在贝加莱Automation Studio开发环境中，配置使用都很方便。开发者不用再埋头于每个编程细节，只需简单的鼠标拖曳就能完成程序开发。mapp技术的另一个优势在于mapp View HMI方案。mapp View为自动化工程师提供所需工具，用于创建强大直观的基于网页的HMI应用，而无需任何HTML5,CSS或JavaScript的专门知识。仅仅基于网页标准，贝加莱HMI方案就能确保在任何设备上的最优显示。通过mapp View HMI，将来自其它供应商的控制器和HMI应用通过OPC UA链接起来也很容易。

通过菜单指引进行操作和配置，取代过去的编程，不再依赖专业人士的安装。贝加莱提供的重要软件操作功能，可以通过网络或USB执行安装，备份和更新操作。通讯方面，可以在各种通道上进行通讯，如LAN或WLAN。协议方面，又满足TCP上的OPC UA和ISO标准。

图3 Orange Box方案可以在各种通道上进行通讯

　　Orange Box是面向工业4.0的完美平台

　　在基础互联方面，无论是贝加莱集成开发平台软件Automation Studio，还是APROL智慧工厂平台，都已具有OPC UA通信能力和基于OPC UA的安全集成，以满足工业4.0、IIoT对高效数据访问的一起。同时，在本地数据采集层，Orange Box提供可应用集成于雾计算/边缘计算节点的通信集成网关，将OEE功能、能源功能、显示功能集成在一起，以确保产线-无论是新建的（Greenfield）已有的（Brownfield）-均可实现数据访问与传输。

　　Orange BOX提供ISO-TCP、CAN等总线接口用于与底层现场设备进行集成，并通过OPC UA向上与MES、ERP、工业云进行数据传输。

　　得益于Orange BOX对OPC UA、MQTT、REST等IT传输协议的支持，自动化产线的数据将被纳入整个物联网和大数据平台。借助开放的应用软件和分析软件，数据可被应用于智能的生产指导，如路径规划、能耗调节、缺陷反馈、排产等。

图4 Orange Boxes是模块化硬件和定制化软件的最优结合，创建了面向工业4.0生产的完美平台

　　Orange Box的优势

　　Orange Box可以用于任何行业，特别适合拥有大量产线和机器设备的工厂。作为一个可以实时收集数据、计算数据的多功能开放性方案，Orange Box可以随着生产要求的变化来进行自动调整。什么时候需要额外的原材料，什么时候不需要，这些以往需要依赖有经验的操作人员的决策将由机器自己做出，这才是真正满足工业4.0的智慧工厂。

图5 Orange Box从以前隔离的机器和产线上获取数据进行分析，帮助现有设备满足智能化生产的需要

　　不管是OEM厂商还是终端用户，Orange Box都能提供完整的解决方案和个性化的产品组合。已有的成功案例体现了Orange Box无与伦比的优势：

　　配置独立，安装简单
　　无需对旧软件重新编程或修改
　　类似于App Store的操作，技术升级方式简单
　　基于网页的操作及可视化
　　可以升级，满足IoT/工业4.0未来的要求