车间的工业4.0升级实例

工业4.0强调自动化设备必须联网，但是车间的运作环境相对复杂，对于网络的布线难度也相对较高。本文将以车间进行工业4.0的网络布线规划的实际案例，让您了解规划工业4.0所需注意的相关事项，以及莫仕（Molex）的实际作法与解决方案。

高度集成的智慧工厂　带动第四次工业革命

工业4.0，或者称为第四次工业革命，并不是创造新的工业技术，而是将所有工业相关的技术、销售与产品体验结合起来，建立灵活、高效和符合人体工程学的智能工厂，其技术基础是集成智能感应控制系统以及物联网。

通过这样的应用，最终能够构建一个拥有感知意识的新型智能工业世界，能通过分析各种大数据，直接生成满足客户需求的相关解决方案产品（需求定制化），更可以利用电脑预测部分固有状况，例如天气预测、公共交通、市场调查数据等等，及时精准生产或调度现有资源、减少多余成本和浪费。

车间环境复杂　布线难度高

想要完成工厂车间的升级，却不是一件容易的事，因为工厂的环境相对较为严峻与复杂，尤其是车间的电磁环境相当复杂，照明、供电等系统的功率也都远高于常规楼宇，这对于网络信号的传输将产生极大的影响。此外，车间的环境高温、高湿，油污、粉尘杂质将对整个链路接口造成污染与腐蚀，也会对网络信号的传输产生极大的影响。

此外，由于生产设备的体积庞大，导致整个车间内信息点的数量少、分布广、链路长，而且布线空间狭窄，因此对产品的质量要求非常高，也必须搭配先进的智能网络管理系统，来帮助工厂实现智能化的管理与控制，以降低IT管理人员的工作强度，并考虑到未来进一步实现完全的智能化生产，需要预留足够的带宽，并且能够在往后很长一段时间内满足生产的需求。

工业级布线　确保系统安全

为了解决上述的问题，必须采取相应的对策，在电缆的选择上，采用S/FTP总铜丝网编织，加上单对铝箔屏蔽结构PowerCat 7类屏蔽系统，以便在整个链路实现端到端360度全屏蔽，完美解决了复杂电磁环境的干扰，相较于采用Cat 7A的解决方案，还可兼具产品的经济性，在满足客户使用需求的前提下节约了成本。

此外，为了隔绝污染，在车间内所有外露的网络端口全部采用IP67工业级的面板、墙装盒和跳线，模块也采用IP67级RJ45模块，带有闸刀式锁存插座，使得外露的整个链路全部处于密封环境，隔绝了车间环境污染物质对链路的影响。光纤主干采用OS2单模铠装光纤，具有良好的抗压和抗拉性能。每个生产设备都配备带有导轨卡槽的金属设备箱，模块安装在导轨卡槽上，确保了单个模块的牢固定位，也不需要额外的接地安装，减少了安装并保证了链路的使用安全。

实现智能控制　完成生产线改造

这次进行车间升级的是贝卡尔特（Bekaert）位于中国江阴的工厂。贝卡尔特是一家比利时企业，成立于1880年，全球员工近30000人，年销售额达44亿欧元。贝卡尔特在钢丝变形和镀膜领域居全球技术和市场领先地位，致力于为全球客户提供最具价值的产品和服务，并成为客户在钢丝产品和解决方案上的首选供应商。贝卡尔特上世纪90年代进入中国市场并建立生产基地，累积在中国的投资额已逾14亿欧元，目前在中国的10个城市拥有20个运营场所。

随着工业4.0的理念在全球市场的逐步推进，贝卡尔特也成为业界最早一批开始在生产设施上推进工业4.0建设的企业之一。目前贝卡尔特已经开始对现有的生产线进行升级改造，逐步实现对生产过程的智能化控制，优化资源配置，实现生产效率的大幅提升。江阴贝卡尔特合金材料有限公司主要生产用于半导体无线电技术等领域的新型合金材料，成为了集团在中国第一家试点改造的工厂。

PowerCat 6A屏蔽模块

位于江阴的工厂具有占地30000平方米的厂区，在经过半年的紧张施工，顺利完成了整个厂区的智能化升级改造，整个厂区内主要安装了30公里的单模OS2光纤主干，以连接工厂办公楼数据中心和车间的IT设备间，以及35公里的7类屏蔽铜缆连接了车间IT设备间与所有的生产设备，暴露在车间环境内的161个无线和监视器端口全部采用IP67工业级产品（面板、墙装盒、跳线和模块），生产设备配置的金属设备箱安装了285套导轨卡槽和285个PowerCat 6A屏蔽模块，此外，还有4台MIIM扫描仪管理着32个PowerCat 6A屏蔽MIIM电子配线架和32个MIIM光纤电子配线架，且IT机房中也安装了731条PowerCat 6A屏蔽跳线和1050光纤跳线。

软硬件全面升级　建立工业4.0基础

这次的车间升级主要是由Molex的团队进行主导，为了能更好地帮助客户解决实际困难，Molex的团队多次的往返于上海和江阴，以了解客户的需求及现场的实际情况，并与生产部门积极沟通，才能够为客户设计出一套完善的解决方案。

车间内采用的7类屏蔽铜缆，能够在最长100米的链路上实现最高1.2GHz的带宽，主干采用的单模OS2光纤具有单对光纤升级到40G/100G/400G的能力，即使今后网络升级也不需要调整或者增加光纤布线，满足了客户未来升级的需求。

除了上述的硬件规划之外，软件也扮演着重要的角色，整个项目的所有链路全部采用了MIIM智能基础设施管理系统，能够实时监控整个物理层，方便了IT管理人员在车间这样的巨大空间内，管理所有网络端口与附属设备，也为工业4.0的智能化生产打下了良好的基础。

结语

贝卡尔特位于中国江阴的项目，是根据工业4.0的概念完成厂区升级，借助Molex的各项解决方案与客制化服务，完美的解决了在工厂车间复杂环境内的安装问题，展现出Molex的专业实力，以及根据客户需求设计与制造产品的能力。Molex这次成功的贝卡尔特项目，将值得有意朝向工业4.0发展的厂家学习与参考。