Được công bố tại Hannover Messe 2019, Liên minh Công nghiệp mở 4.0 là một nhóm được thiết kế cho các nhà cung cấp công nghệ và người dùng ở mọi quy mô để hợp tác xung quanh một nền tảng mở để cung cấp các công nghệ và dịch vụ tự động hóa có thể tương tác với mục đích thúc đẩy chuyển đổi kỹ thuật số.
Các liên minh và đối tác các nhà cung cấp đã là một xu hướng rõ ràng trong lĩnh vực tự động hóa công nghiệp nhằm đáp ứng mức độ quan tâm cao của người dùng cùng trong việc theo đuổi các sáng kiến ​​Internet vạn vật (IIoT) và Công nghiệp 4.0 để số hóa các hoạt động của họ.

Những quan hệ đối tác này phát sinh từ việc nhận ra rằng không một hoặc hai công ty nào có thể cung cấp mọi thứ mà thị trường cần khi nói đến số hóa. Bất chấp tất cả sự quan tâm đến IIoT và Công nghiệp 4.0 từ người dùng và các liên minh ngày càng tăng để hỗ trợ nó, vẫn có một mức độ thận trọng nhất định giữa những người dùng để có thể thực hiện bước nhảy vọt.

Đã có sự áp dụng chậm của Công nghiệp 4.0 vì không có công ty sản xuất lớn nào muốn đối phó với một hệ sinh thái gồm nhiều hệ thống đám mây. Và không có một hệ thống đám mây nào có thể làm được tất cả ngày hôm nay ", theo Patrice Favennec, phó chủ tịch cấp cao của Sales, IOT, tại Hilscher - một nhà cung cấp công nghệ mạng và truyền thông công nghiệp

"Những người dùng này muốn có giao diện đơn giản giữa các hệ thống khác nhau mà họ cần. Họ muốn chúng tôi cung cấp công nghệ công nghiệp cho công ty của chúng tôi để xây dựng API giữa các hệ thống khác nhau”, ông nói thêm.

Để giải quyết thực tế thị trường này, Hilscher, cùng với Arvos GmbH, Balluff, Beckhoff, Endress + Hauser, Gebhardt Fördertechnik, ifm, Kuka, MultiVac, Pepperl + Fuchs, SAP, Schmidtsche Schack, Samson, và Wika Alexander Wiegand đã cùng nhau thành lập Liên minh mở công nghiệp 4.0 (OI4).

Lưu ý rằng nhiều thành viên sáng lập của liên minh nằm ở trung tâm châu Âu, Favennec nói rằng mặc dù liên minh bắt nguồn từ đó, nhưng ý định của họ là đưa nó ra toàn cầu.

Favennec cho biết đây là một cách tiếp cận mới, ông mô tả liên minh này tập trung vào khả năng tương tác của các thành viên, các sản phẩm và dịch vụ của thành phố. Cũng như áp dụng các công nghệ đó để số hóa các hoạt động của người dùng.

Người dùng và các OEM được mời tham gia liên minh để tận dụng các nỗ lực tương tác được thực hiện bởi các nhà cung cấp tự động hóa thành viên.

Các nhà điều hành của các nhà máy và kho nhận thấy rằng nhà cung cấp tự động hóa lớn dẫn đầu các liên minh hoặc sáng kiến ​​nền tảng thiếu sự hỗ trợ từ các nhà xây dựng thiết bị nhỏ hơn, cạnh tranh, khiến họ không muốn giao dữ liệu vận hành cho nhà cung cấp lớn của họ.

Favennec cho biết: “mục tiêu chính của liên minh là lấy các giải pháp tự động hóa hiện có và làm cho chúng có thể tương tác với nhau để tăng tốc độ áp dụng trong cuộc cách mạng Công nghiệp 4.0. Nó không phải là về việc tái tạo các mô hình ngữ nghĩa hiện có. Tất cả mọi thứ chúng ta cần đều đã tồn tại. Liên minh này dựa trên việc sử dụng các công nghệ hiện có để thực hiện trên các kế hoạch kỹ thuật số cụ thể của người dùng”.
Để thực hiện điều này, các thành viên OI4 đã thiết kế một framework bao gồm bốn lớp kết nối các tài sản vật chất,máy móc trên sàn nhà máy với nền tảng đám mây dành cho nhà sản xuất mở trung tâm của OI4.

Lớp 1- “Open Edge Connectivity” là một kết nối giao tiếp công nghiệp được sử dụng rộng rãi như OPC UA , HART, Profibus / Profinet, Modbus, EtherCat và những người khác. Lớp giao thức này có thể được kết nối thông qua OPC UA, MQTT, TCP / IP hoặc các tùy chọn kết nối mạng khác với lớp tính Lớp 2- “Open Edge Computing” của các thành viên OI4 và các ứng dụng tùy chỉnh, cùng với phần cứng edge, nằm trong nền tảng máy tính doanh nghiệp được chứa.
Trình kết nối trên nền tảng đám mây an toàn của OI4 kết nối Lớp 2 đến Lớp 3 “Open Operator Cloud Platform”. Nền tảng đám mây có thể truy cập các phiên bản đám mây của thành viên OI4 và các ứng dụng tùy chỉnh được định vị. Các ứng dụng này có thể truy cập thông qua giao diện lập trình ứng dụng (API) và các dịch vụ tích hợp OI4.

Lớp 4 là “Common Central Cloud” của OI4- nơi chứa một kho tài sản trung tâm và mạng lưới tài sản thông minh liên quan.  Framework này cung cấp một sự hiểu biết chung về các mô hình ngữ nghĩa dữ liệu đầu cuối có ý nghĩa gì đối với bảo mật, cách xuất bản tài sản kỹ thuật số trong kho lưu trữ trung tâm và cách xây dựng API cho mọi cấp độ của framework thành hoạt động sản xuất của khách hàng.

OI4 nhấn mạnh rằng framework này là điều cần thiết để giải quyết các mối quan tâm của người dùng về việc tiến lên phía trước với bất kỳ sáng kiến ​​số hóa nào. Cung cấp các giải pháp tự động hóa tốt nhất. Trong một tờ giấy trắng được phát hành cùng với thông báo của OI4 tại Hannover Messe, liên minh giải thích rằng họ đã tự tổ chức trong liên minh này để giải quyết các mối quan tâm lớn của người dùng.

Sách trắng mô tả những mối quan tâm này khi xoay quanh “các tài sản dễ dàng trên tàu, với ngữ nghĩa dữ liệu phổ biến trên nền tảng đám mây của riêng người dùng và nền tảng đám mây 4.0 / IIoT của người dùng; và cho phép cộng tác hai chiều liền mạch với nhiều nhà cung cấp tài sản cho nội dung và dữ liệu.

Hiện tại, nếu một khách hàng đầu tư vào Giải pháp Công nghiệp 4.0 / IIoT từ các nhà cung cấp khác nhau trên các nền tảng khác nhau, gánh nặng phải đối mặt với các thách thức được mô tả ở trên phải do khách hàng gánh chịu”.

Framework OI4 được thiết kế để vượt qua những thách thức này, cho cả người dùng cũng như nhà cung cấp công nghệ, bằng cách thiết lập một framework mở, thỏa thuận để cung cấp các công nghệ và dịch vụ có thể tương tác.

Như OI4 mô tả trong sách trắng, các nhà điều hành của các nhà máy, nhà máy và kho hàng nhận thức rằng nhà cung cấp tự động hóa lớn dẫn đầu các liên minh hoặc sáng kiến ​​nền tảng thiếu sự hỗ trợ từ các nhà xây dựng thiết bị cạnh tranh nhỏ hơn, khiến họ không muốn giao dữ liệu vận hành cho nhà cung cấp lớn của họ. Mặt khác, các liên minh giữa thị trường không tạo ra đủ tác động do thiếu khả năng tiếp cận thị trường toàn cầu và việc áp dụng hạn chế. Tham vọng [của liên minh] là tập trung vào việc cùng nhau tạo ra giá trị khách hàng từ các ứng dụng tự động hóa, giải pháp tự động hóa trong sản xuất và kinh doanh. Với framework mở và tập trung vào người dùng, bất kể quy mô, OI4 tìm cách làm giảm bớt mối quan tâm thúc đẩy quán tính của ngành xung quanh số hóa.
Một điểm nổi bật của bài thuyết trình OI4 tại Hannover Messe là một slide thể hiện rõ ràng sự minh bạch của liên minh. Slide biểu thị mỗi nơi dọc theo bốn lớp của khung OI4 mà mỗi nhà cung cấp công nghệ áp dụng.

Điều này giúp người dùng và các OEM dễ dàng hình dung được những gì thành viên cung cấp những công nghệ để thu hẹp khoảng cách trong nỗ lực số hóa của họ. Favennec cho biết, mục đích không phải là để các thành viên OI4 cai trị mối quan hệ giữa khách hàng và giải pháp của họ, mà là tạo các liên kết API giữa đám mây dành riêng cho khách hàng và các ứng dụng đám mây OI4 phía trên môi trường đám mây này.

Favennec cũng mô tả mô hình định giá của liên minh, ví dụ, được thiết kế để khuyến khích mức độ tham gia của người dùng cao trong liên minh. Các thành viên sáng lập và các thành viên tham gia phải trả một khoản phí để tham gia.

Tuy nhiên, đối với người dùng, chi phí được liên kết với doanh thu của họ, vì vậy nó sẽ không ngăn cản các công ty nhỏ hơn tham gia.