物联网时代，自动化金字塔会被替代吗？

普渡模型（Purdue Model）是1992年由普渡大学计算机集成制造联盟提出的系统架构，在该架构模型的基础上诞生了ISA-95标准，从车间到企业的信息流向出发，ISA-95标准把集成制造分成了若干层次，并在生产领域和企业管理领域之间引入防火墙等内置安全管理机制。

在该模型和标准中，工业自动化形成了金字塔结构，这一结构迅速获得广泛认可并展现了长久的生命力，在一些新的架构模型中，无论是德国的工业4.0参考架构模型（RAMI 4.0）还是我国的智能制造系统架构(IMSA)，在系统层级维度大体沿用了ISA-95标准，只是在最顶层增加了企业协同（互联世界），在最底层引入了产品（智能产品）。

从自动化金字塔模型提出至今，在摩尔定律（集成电路上集成的晶体管数量每18个月翻一番）和尼尔森定律（高端用户的网络带宽能力每24个月翻一番）的指引下，计算机技术和网络技术得到了快速的发展：

在1993年，Intel发布了初代的奔腾处理器，单核心60 MHz，集成了310万个晶体管；在2019年AMD发布的Ryzen 9处理器则包含12核心3.8 GHz，集成约100亿个晶体管。在90年代初，光纤入户还只是梦想，移动通信还处于2G+功能机时代；在如今，我们已经基本实现光纤入户并正在逐渐普及以高带宽（1G bps峰值吞吐率）/低时延（0.5~1ms时延）/大连接（1000K/平方公里连接数）为特点的5G网络。

计算机技术和网络技术的发展为工业自动化的发展提供了基础，在某些局部的领域改变了一些传统的认知，比如在90年代末到20年代初，受制于当时的控制器算力和内存大小，如果要实现运动控制和第三方现场总线等功能，需要使用者在PLC CPU模块的基础上额外购买运动控制模块和总线通信模块。在如今，集成逻辑控制/运动控制/通信管理/安全等功能的多合一控制器（软件定义的控制/软件定义的网络）已经渐成主流。但是从系统信息流向的角度出发，1992年提出的普渡模型几乎没有变化，仍然是广大制造业人心中的圣经。

这一模型是否解决了制造过程的所有痛点呢？答案应该是否定的。

以笔者10年左右参与的一个项目-某食品包装工厂的自动化车间系统为例，我们参照模型架构并在架构的每一层引入了当时比较新的技术。