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人机对抗”的说法难免有危言耸听之嫌，进一步了解人工智能，人们早已发现情况并非如此。如今，变革已经开始，德国各工业企业正在试图互相挖角，尤其是那些跨学科人才，比如具备物理工程知识的数据科学家。只有他们能将人工智能生成的相关数据转化为现实应用。例如，列车操作员收到指令，要在某个时间前更换某节列车的某个部件。而要发出这条指令，需要兼具预测性维护、风险分析的相关知识，还要了解替换部件的可用性，甚至是列车所在的法律法规。所以说，只有人类才可以将数字化世界的洞察运用到现实世界中。
正因如此，在高精度作业时我们总是依赖于娴熟的手工劳动。例如，在慕尼黑Allach区的工厂里，生产和维护机车时的工作精度达到十分之一毫米。只有交给专业技术人员，我们才能保证列车的性能。
目前有三大趋势并行：新的就业机会正在产生、一些岗位逐渐被淘汰、还有一些岗位则正在发生着改变。若想人工智能对人类社会产生积极影响，就必须确保商业企业——包括大中小企业甚至零售商——都能广泛应用人工智能。我所讲的是工业人工智能，即结合了专业知识的人工智能。我们的目标是创造“数字化伴侣”，它相当于人类的智能助力器。这种为人类赋能的人工智能技术必须得到普及。但是，我们不能只投资研发，还要投资培训，把这些技能在幼儿园、小学、高中和大学中推广。
我们通过“工业4.0”成功开启了数字化转型，而工业人工智能将这一转型至全新高度
人工智能推动“工业4.0”进入下一阶段
工业大国想要从当前的工业革命中获益，需要工业企业、政府官员、科学家和社会各界合作伙伴们通力合作，制定类似德国“工业4.0”的成功举措。“工业4.0”已是世人皆知的术语，它将在人工智能的助力下迭代升级，因为未来的一切都将和人工智能息息相关，包括IT技术、工业生产、工厂运营、产品性能和服务模式等。工业人工智能将推动“工业4.0”进入下一阶段，巩固德国等工业大国的实力，这一点与美国和中国企业主导的消费品产业所应用的人工智能有所不同。
在位于慕尼黑的西门子机器人实验室内，机器人在没有预先编程的情况下组装产品
人工智能是未来发展的关键
有关人工智能的恐慌论是片面的。我认为人们忽视了重要的一点，那就是人工智能对国内生产总值（GDP）的未来增长十分关键。考虑到人口结构的变化趋势，全球年均3.5％的GDP增长率注定难以为继。经济必须转型，可以通过人工智能技术和技术密集型劳动力而非劳动密集型劳动力来实现，基于资质和生产力创造价值。
无论是还是企业，若想在今天取得成功，就必须使经济适应未来发展。知名市场研究机构一致预测，如果人工智能得以正确并且持续地应用，它将有可能提高德国等经济体的GDP。我们已经通过“工业4.0”开启了数字化转型，而工业人工智能可以帮助我们达到一个全新的高度。
它没有起始位和停止位，而是由至少3.5个字符间隔时间作为息的起始和结束标志。息帧所有字符位由16进制字符0-9、A-F组成。 Modbus RTU通讯协议帧结构：图5 RTU通讯协议帧格式 Modbus RTU方式主站读取从站寄存器数据示例：主设备查询。图6 主设备查询格式 Modbus RTU方式主站读取从站寄存器数据示例：从设备响应。图7 从设备响应格式 2.3 网络构成及硬件介绍 如图1所示，在该系统设计中有两个网络使用了上海泗博自动化的Modbus转Profibus-DP网关PM-160。网关在这两个网络中的作用不一样，其中： 在上层网络中（建立西门子S7-300PLC和横河DCS连接通），Modbus转Profibus-DP网关PM-160在Modbus侧做Modbus从站，在Profibus-DP侧做从站，建立Profibus-DP主站（西门子S7-300 PLC）和Modbus主站（横河CS3000）的通。DCS通部分采用横河型号为ALR121的通模块，并配套横河提供的Modbus通软件包，该通模块通数据容量为4000字。通过上海泗博自动化的网关配置软件对PM-160进行相关配置，将DCS的读、写指令及数据做相应转换、存储，并映射到西门子PLC的输入、输出映像区，以实现对上下位机控制息的实时传输。 在下层网络中（建立西门子S7-300PLC和现场智能仪表的连接通），Modbus转Profibus-DP网关PM-160在Modbus侧做Modbus主站，在Profibus-DP侧做从站，建立Modbus从站（现场各种智能仪表（现场电机、智能开关、变频器、传感器等））与Profibus-DP主站（西门子S7-300PLC）的通。串口网络（现场智能仪表）设备接口为RS485或者RS232，它们都可以通过上海泗博自动化的Modbus转Profibus-DP网关PM-160实现与西门子S7-300PLC的连接通。其中，通过使用网关的配套配置软件对PM-160进行相关配置，将需要采集的从站设备息通过网关读、写命令及数据转换、存储，映射到西门子PLC的输入、输出映射区，以实现PLC对现场智能仪表数据的采集和监控。三、 Modbus转Profibus-DP网关PM-160的配置 PM-160是通用型Modbus/RS485/RS422/RS232到Profibus-DP的协议转换网关，在网关RAM中建立了Modbus/RS485/RS422/RS232到Profibus-DP的映射数据区，由软件实现Modbus/RS485/RS422/RS232到Profibus-DP的协议转换和数据交换。凡具有RS485/422/232接口的设备（Modbus协议或者非标协议）都可以通过PM-160与现场总线Profibus-DP互联。其中，PM-160在与Profibus-DP通讯是作为Profibus-DP从站，PM-160在与串口设备通时，可以作Modbus主站、Modbus从站，也支持与非标串口设备实现数据透明传输。通过在西门子STEP7中注册网关PM-160的GSD文件，即可在该编程软件中对该网关进行相关硬件和软件配置，完成相应的通讯功能。请见如下详细的硬件和软件配置方法：1、 Modbus转Profibus-DP网关PM-160的硬件配置 PM-160的Profibus-DP从站地址可以通过网关的硬件旋码开关或者配置按钮来设置。旋码开关有两位，左侧位设置地址高位（十位），右侧位设置地址低位（个位）。通过拨码开关可设置网关PM-160处于正常运行状态或者配置状态。当PM-160处于配置状态时，用户可通过配套配置软件设置相关读写命令和参数。 PM-160自带标准Profibus-DP接口，用户可使用标准Profibus-DP连接头和标准的Profibus-DP电缆将其连接至Profibus-DP现场总线中。 PM-160提供RS485/422/232三种串口，Modbus从站、主站设备以及用户非标串口设备可以通过这三种接口实现与网关PM-160的连接通讯。PM-160没有内置终端电阻，在进行RS485通时，请注意在RS485总线终端各添加一个终端电阻（120欧姆）。2、 Modbus转Profibus-DP网关PM-160的软件配置 1) 使用配套软件设置PM-160的现场总新和子网相关参数和命令 通过拨码开关将PM-160设置为配置状态，打开安装的配置软件 当实现PLC与DCS通时，子网协议类型设置为Modbus从站，并设置串口通波特率、数据位、奇偶校验位、停止位、PM-160作为Modbus从站的地址、通接口。其中，串口通波特率、数据位、奇偶校验位、停止位的设置应该和所连接的Modbus主站设备（DCS）一致；图8 PM-160在Modbus侧作Modbus从站（连接PLC和DCS） 当实现PLC与Modbus设备通时，子网协议类型设置为Modbus主站，并设置串口通参数、通讯传输模式、通接口等。其中，串口通参数的设置应该和所连接的Modbus从站设备一致
西门子工业边缘计算
西门子工业边缘计算可帮助客户缩小传统的本地数据处理和基于云的数据处理之间的差距，以满足个性化需求。边缘计算可以实时进行大量数据的本地无反馈处理。工业边缘计算还能帮助用户降低数据的存储和传输成本，因为大量数据能够得到预处理，仅将高度相关的数据上传到云端或企业内部自有的IT基础设施。西门子工业边缘计算支持MindSphere的云传输协议，MindSphere是西门子基于云的开放式物联网操作系统。未来，它还将支持消息队列遥测传输（MQTT）协议，以进一步确保与其他系统和云平台进行灵活的数据交换。
西门子安贝格电子制造工厂应用边缘计算实现节能增效
西门子安贝格电子制造工厂（EWA）利用印刷电路板（PCB）裁切机来生产Simatic系列产品。在铣削操作过程中，会产生细小的铣削粉尘，对机器造成巨大影响。这可能会使设备的主轴轴承卡住，进而导致机器意外停机。为了防止隐患发生，安贝格工厂利用边缘计算设备来分析传感器所采集到的数据，并借助人工智能来分析机器的运行参数，以检测主轴行为中的任何异常，监测未来出现故障的可能性。通过机器学习算法来实时计算异常值，高于预定阈值表示机器即将发生故障。此边缘应用程序可在实际故障发生之前12至36小时预测轴承腐蚀和机器停机的情况。一旦出现异常，可以提前规划更换机床主轴的时间，以避免意外宕机带来的高额损失。
背景息
在利用基于云的解决方案对生产数据进行分析时，制造商面临着双重挑战：既要管理其核心任务，又要为更新处理和IT等相关流程寻求、经济的解决方案。有很多种方法可以对数据进行收集和分析，并利用其分析结果来优化流程。因为软件更新成本高昂，许多人正在摒弃本地数据处理的传统方式，而选择数字化路径，即借助互联网的中央IT基础设施（服务器场），以云计算的方式进行数据处理和分析。它支持通过中央云管理系统在所有服务器上安装更新，因此大幅简化了应用程序的更新和管理等任务。
在云计算的应用日益成熟的同时，边缘计算作为它的合理补充也在不断发展。这些互补系统使生产数据能够分散或集中处理。功能、智能和数据不再仅仅发生于云端的集中式服务器上，也可选择发生在靠近数据源的现场级，即生产端的自动化技术中。西门子工业边缘计算解决方案基于西门子成熟的硬件和软件组合以及云技术中所使用的机制，集成了本地和基于云的数据处理两方面的优势。
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