智能工厂的体系架构

智能工厂的架构与功能定义
智能工厂是实现智能制造的基础与前提，它在组成上主要分为三大部分。在企业层对产品研发和制造准备进行统一管控，与ERP进行集成，建立统一的顶层研发制造管理系统。管理层、 *** 作层、控制层、现场层通过工业网络(现场总线、工业以太网等)进行组网，实现从生产管理到工业网底层的网络联接，满足管理生产过程、监控生产现场执行、采集现场生产设备和物料数据的业务要求。除了要对产品开发制造过程进行建模与仿真外，还要根据产品的变化对生产系统的重组和运行进行仿真，在投入运行前就要了解系统的使用性能，分析其可靠性、经济性、质量、工期等，为生产制造过程中的流程优化和大规模网络制造提供支持。

(1)企业层一基于产品全生命周期的管理层

企业层融合了产品设计生命周期和生产生命周期的全流程，对设计到生产的流程进行统一集成式的管控，实现全生命周期的技术状态透明化管理。通过集成PLM系统和MES、ERP系统，企业层实现了全数字化定义，设计到生产的全过程高度数字化，最终，实现基于产品的、贯穿所有层级的垂直管控。通过对PLM和MES的融合实现设计到制造的连续数字化数据流转。

(2)管理层一一生产过程管理层

管理层主要实现生产计划在制造职能部门的执行，管理层统一分发执行计划，进行生产计划和现场信息的统一协调管理。管理层通过MES与底层的工业控制网络进行生产执行层面的管控， *** 作人员/管理人员提供计划的执行、跟踪以及所有资源(人、设备、物料、客户需求等)的当前状态，同时获取底层工业网络对设备工作状态、实物生产记录等信息的反馈。

(3)集成自动化系统

自动化系统的集成是从底层出发的、自下而上的，跨越设备现场层、中间控制层以及 *** 作层三个部分，基于CPS网络方法使用TLA技术集成现场生产设备物理创建底层工业网络，在控制层通过PLC硬件和工控软件进行设备的集中控制，在 *** 作层有 *** 作人员对整个物理网络层的运行状态进行监控、分析。智能工厂架构可以实现高度智能化、自动化、柔性化和定制化，研发制造网络能够快速响应市场的需求，实现高度定制化的节约生产。

编辑：小星

多一份网络防护技能

多一份信息安全保障

工控系统的安全问题多不胜数，而且还关系着绝大部分的企业，那么我们该如何防护呢？

归根究底其实还是回归到了网络安全上，而我们要保护好网络安全，首先最应该做的就是做好网络安全等级保护工作。

 

现在很多企业应该都知道，等保工作现在已经不仅仅是企业自发的想要完成安全防护工作这么简单，一些比较特殊的行业已经在相关条例中明文规定必须强制执行等保工作。

由此可见，等保工作蓄势待发。而工业控制系统作为国家的关键信息基础设施，成为等级保护工作中的核心保护对象。工业控制系统等级保护的相关标准为了更加适应国家法律及政策的最新要求，会不断的进行扩展和完善，而如何评价系统的安全状况将会成为开展后续工作的基础。

我们先了解下工业控制系统（ICS），包括下面几个部分：

   

从工控系统的组成部分就可以看出，工业控制系统网络架构是依托于网络技术的，利用网络技术将控制计算节点构建为工业生产过程控制的计算环境，这已经属于等级保护信息系统范围了。

按照国家等保的相关规定标准，确定定级对象：

1、按照安全区域划分为企业管理、生产监控及现场控制；

2、每个安全区域内可以按照统一的生产业务流程、软硬件资源相对独立；

3、管理明确责任

根据以上的三个条件来确定定级信息系统，再按照信息系统的重要程度确定具体的等级。一般工控系统涉及到社会稳定和国家安全的大部分都是3级以上的系统，特别是生产监控系统和现场控制系统，其中包含了大量的4级系统。

从最基本要求来看，我们需要考虑的是各个等级系统都需要具备哪些基线能力呢，总结如下：

   

工控系统是个定制的运行系统，它的资源配置和运行流程都具有唯一性和排他性，如果只是使用防火墙、漏洞扫描等，不仅达不到要求效果，还容易引发新的安全问题。

工控安全的正确防护姿势：

1、加强信息系统的整体防护，建设区域隔离、系统控制的三重防护、多级互联体系结构

2、重点做好 *** 作人员使用的终端防护，守住安全攻击的大门，做到 *** 作使用安全

3、加强处理流程控制，防止内部攻击，提高计算节点的自我免疫能力，减少封堵

4、加强技术平台支持下的安全管理，基于安全策略，与业务处理、监控及日常管理制度有机结合

5、加强系统层面安全机制，减少应用层面的改动，梳理处理流程，制定控制策略，嵌入系统核心，实现控制。

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工控机是电脑的一种。电脑分为3种，个人PC机、服务器，还有就是工控机。工控机又叫做工业控制计算机、工控机电脑和工业电脑，全称Industrial Personal Computer，简称IPC。工控机电脑是为工业生产控制而设计的专业的计算机，用于对工业生产过程中的机器设备、生产流程、数据参数等进行监测与控制。因此，相对于个人PC机和服务器，工控机的工作环境是非常恶劣的，对数据的安全性要求非常高。

为了能让一款工控机电脑能广泛应用于新兴行业所需的各类场景，联想发布了新一代4U标准上架式工控机IPC-830，该产品具有超强扩展、安全可靠、高效散热等特点，可谓工业控制领域的“全能手”。

在绿色节能方面，IPC-830比起传统工控机，其整机电源功率提升至最高1000W，在保障工控机性能的同时实现了系统的高可用性与抗干扰性。同时为了防止高功耗与高发热，保障工控机内部元器件的使用寿命、稳定性与环境温度适应性，联想在IPC-830机身上设计了蜂窝状进气孔，这可以增大60%有效进风面积，降低高负载运行温度，并提高了工作环境适应温度至最高45℃。同时，联想将可变速风扇应用于工控机，根据功耗与温度自动调节散热效率，具有结构件寿命更长、散热能效更高、工作噪音更小的优势。

在存储方面，IPC-830可以容纳4个外部驱动器槽位，并为每个槽位配备了抗冲击与抗震动设计；在应用扩展上，主板配备齐全，满足包括I/O卡，运动控制卡/机器视觉卡，图形处理器或加速卡在内的设备多插卡需求，适应各行业数字化场景创新需求。

在性能方面，IPC-830具有超强扩展，可以适配多款工业母板，比如它支持ATX/micro ATX工业母板及BP无源底板，可以实现灵活拓展。在这基础上，IPC-830还能适配更高功率ATX电源，保证强劲性能。比起传统的工控机电脑，IPC-830空间结构更加优化，支持内置高功率GPU或加速卡，工作效率十分可靠。

目前，联想在智能物联领域已经拥有了包括由工控机电脑、边缘计算网关和云终端组成的完善产品序列。为更好地服务客户，联想还打造了面向工业领域的专业物联网管理平台LeapIoT，提供了从工业设备、传感器接入到工业应用服务的端到端解决方案，赋能各大企业智能化转型升级。

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