談論技術自然是有必要的，但是，討論Why才會讓我們更為清晰這件技術的意義和價值，也就知道因何要去做這件事情，如何更好的去做這件事情，關于TSN之前探討的都是技術話題，不妨從“Why”-為什么對于自動化而言，TSN是一個方向？

1.解決OT向整體運營管理延伸問題

事實上，自動化業(yè)界的企業(yè)一直在基于IT技術來解決實際工業(yè)的問題，這個發(fā)展并非是今天才有，包括采用現(xiàn)場總線、基于以太網的實時通信，以及今天的TSN技術發(fā)展，這些都是背后的原因。

1.1在運營管理發(fā)揮尋找空間

隨著離散機器與流程工業(yè)不斷的發(fā)展，其實，我們今天可以說享受了人類科技發(fā)展的巨大福利，因為自動化技術讓機器具有了極其巨大的生產能力，以至于達到了生產過剩的階段，要知道現(xiàn)在的飲料灌裝系統(tǒng)甚至可以達到20萬瓶的生產能力，而印刷機印報紙的速度已經達到了1km/分鐘的速度，自動化還能讓速度提上去嗎？從控制的角度來說是可以的，只是機械受不了了，因為再提高的話，機械的剛度、磨損提高就意味著成本的指數(shù)增長，因此，可以理解為今天的機器在某種意義上已經達到了一個最優(yōu)的極限，因此，純的機械升級具有不經濟性。

表1-更為復雜的制造現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳輸需求

在這個背景下，更大的數(shù)據(jù)用于實現(xiàn)挖掘潛能的目標，這造成了數(shù)據(jù)帶寬的需求，而這些視覺、振動、質量、定位信息，包括AR/VR的信息傳遞則使得網絡容量有了更大的要求，而且數(shù)據(jù)的特性變得更為復雜，需要傳遞更多類型的數(shù)據(jù)，這使得網絡中的數(shù)據(jù)類型的復雜度較之以往提高不少，這對傳統(tǒng)實時以太網僅傳輸物理的信號而言是極大的挑戰(zhàn)，因此，人們開始尋找解決問題的新辦法，TSN進入了視野。

1.2邊緣計算的需求

我們前面談到過，在現(xiàn)場有大量的“優(yōu)化”需求，同時具有一定的實時性，原本來說，這些“計算”可以通過計算機慢慢計算，但是，由于生產的連接，使得對數(shù)據(jù)有了“同步”的需求，如實時采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，對AGV進行動態(tài)的規(guī)劃，而這些計算往往又需要消耗一定的時間，處理“事件”，包括安全方面相關的問題，對于網絡的實時性就不是以前通過標準以太網嚴格優(yōu)先級這種方式可以解決的，因此，需要具有一定的實時性，一方面，是工業(yè)控制任務的協(xié)同—這種在M2M的協(xié)同也需要實時性，包括TSN往下下沉到運動控制級更需要實時性，就目前來看，TSN完全可以勝任到現(xiàn)場級的實時任務。

圖1-TSN解決多個域的問題（IEC60802關于TSN的場景架構）

連接是一個剛性需求，因為，如上所述，當無法在機械極限內實現(xiàn)效率的提升，則需要通過連接“耦合-解耦”的方式消除同類項，進一步挖掘制造的潛力，而這個潛力包括了幾個方面：

(1).通過削減中間環(huán)節(jié)，直接體現(xiàn)在精益上，消除了浪費環(huán)節(jié)，提升效率，簡單的如讓柔性輸送系統(tǒng)來降低不必要的搬運輸送時間消耗，提高生產的連續(xù)性，使得離散自動化系統(tǒng)邁向流程工業(yè)那種連續(xù)的生產，使得效率提高。

(2).通過數(shù)據(jù)驅動來實現(xiàn)優(yōu)化，尋找在生產中的預測性，包括工藝參數(shù)預測，適應于“變化”的需求，減少開機浪費的方法、尋找在新的協(xié)同生產下的質量優(yōu)化、能源計量、維護成本下降的方法，各種方法都是因為連接帶來了優(yōu)化的可能性空間。

(3).資產管理類，確保透明的數(shù)據(jù)，并在數(shù)據(jù)中對問題進行歸結、判定，以便提高設備的使用效率，這些應用包括了排產、預測性維護等應用場景。

通過TSN網絡，其實，自動化可以發(fā)揮更為全局的力量來重塑制造業(yè)現(xiàn)場的格局，將從機器到產線，將設計與制造進行銜接，利用自身的優(yōu)勢繼續(xù)發(fā)揮全局的規(guī)劃能力。

為自動化引入新工具與方法

這些應用催生了TSN,它代表著自動化領域自覺對IT的融合，這不是IT的推進，而是一種尋找經濟性，新的解決問題的方法，應該說“技術帶來了解決問題方法與工具的經濟性”，因此，自動化端在成本可行的情況下，采用新的技術來解決過去的問題，或者以前沒有這樣解決問題純粹是因為技術無法實現(xiàn)，或者成本高昂，IT對于OT的貢獻主要體現(xiàn)在大量的商用市場帶來的規(guī)模效應降低了器件、系統(tǒng)架構的成本。

由于TSN的投入，使得自動化至少在幾個方向可以擴張：

1.工業(yè)物聯(lián)網：經由TSN的交換網絡，傳感器可以無需經由控制器層而直接被Cloud訪問，這個帶來全新的應用架構的變化，因此，IIoT中所描述的APP可以提供新的業(yè)務模式支撐，采用TSN賦予了整個工業(yè)物聯(lián)網全新的連接自由與更為廣泛的可能。

TSN可以實現(xiàn)傳感器到云的傳輸，這件事情本身對整個工業(yè)應用場景是一個巨大的變革，突破了傳統(tǒng)網絡的層層架構，賦予了新的應用潛在的可能，使得整個運營管理更加透明、直接的數(shù)據(jù)實現(xiàn)奠定了基礎。

2.向邊緣計算的擴展，目前來說，IT和OT端都延伸到了邊緣計算這個領域，各自發(fā)力，OT以解決原有問題，以及新的形勢下的系統(tǒng)連接帶來的數(shù)據(jù)連接需求。

邊緣計算對于數(shù)據(jù)的需求是多樣的，而這正是TSN網絡所要應對的，也即,TSN為這樣的場景而生。

3.TSN使得新的計算架構得以實現(xiàn)：傳統(tǒng)的控制集中式架構，DCS分布式控制架構，但是，未來，有了TSN,新的架構可以實現(xiàn)任意形式的，分布或集中，可以說沒有邊界，數(shù)據(jù)可以直接通過TSN交換網絡被發(fā)送到云端，這構成了應用的云端化，也會產生新的業(yè)務模式。

4.TSN也將擴張到更多的領域，使得OT可以借助于更多的技術來解決問題。包括機器視覺、AR/VR，而解決問題不僅在控制，也在管理運營。

5.TSN使得現(xiàn)場數(shù)據(jù)可以被有效的傳輸，分流，自動化在其中扮演更為靈活的角色，數(shù)據(jù)采集、信號處理本身就是自動化的優(yōu)勢，而借助于TSN會能夠讓自動化進入更為廣泛的領域，包括進入樓宇、智慧城市、交通、農業(yè)等領域。

IT與OT如何發(fā)揮各自效應，則關鍵在于如何借助于OPCUAoverTSN的架構來實現(xiàn)融合，如果各自為政，最終對于IT而言，則無法獲得經濟性，對于OT同樣如此，如果無法取得經濟性，高效益，用戶最終也無法讓整個架構推進。

TSN構建全新OICT融合生態(tài)系統(tǒng)

技術的發(fā)展有一種自然而然的規(guī)則，非以人的意志為轉移，從IT與OT融合角度來看，的確需要一個新的生態(tài)系統(tǒng)—這是自然發(fā)展的規(guī)律，從競爭到競合，這是一個必然的過程，而對于IT與OT都屬于工程技術界，那么本身的融合自然依靠于技術來作為生態(tài)系統(tǒng)的基底，而能夠扮演這個角色的，就目前來看，想要使得雙方都能夠獲得有效數(shù)據(jù)傳輸，則TSN可以在其中扮演這個角色。

圖3-OPCUAoverTSN構建未來制造技術生態(tài)

顯然，最終的用戶是最有發(fā)言權的，TSN能否扮演這個角色，自然仍然以用戶的最終選擇來看，至少目前來看，正如22日在e-works論壇上來自ZF/RTW的CIO所說“為什么不能有一個統(tǒng)一的網絡讓這些數(shù)據(jù)可以被有效的通信”，是的，對于用戶的現(xiàn)場而言，一個統(tǒng)一的網絡會帶來非常多的便利，才能讓數(shù)據(jù)真正成為一個透明的、高效，發(fā)揮數(shù)據(jù)的價值。

對于IT與OT端而言，各自對如何推進制造有各自的想法和主張，但是，必須明確的是“融合”是誰也規(guī)避的，誰也不能自說自話，必須通過相互的配合，但是，各自又有“邊界”，對于OT而言，優(yōu)勢在于接近現(xiàn)場，對現(xiàn)場物理對象與模型、控制、優(yōu)化有直接的采集、連接、應用經驗和知識積累，而對于IT則在于交換網絡、軟件、工具與方法等的積累，但是，相互逾越都不會專業(yè)，而邊界其實就在這個融合的標準與規(guī)范上，各自繼續(xù)發(fā)揮自身的優(yōu)勢，而又可以為用戶帶來基于轉型需求的價值提升。

至于這個生態(tài)系統(tǒng)所需的商業(yè)智慧，則需要來自IT與OT業(yè)界的同仁們共同來構建，需要引入專業(yè)的生態(tài)系統(tǒng)研究的管理學家能夠參與其中，技術作為載體，而價值作為OT與IT各自有其發(fā)揮的領地，而如何平衡其中的關系與利益，則是來自于“人”的智慧。