通过研究具体的用例和安全架构，可以清楚地看出“雄心勃勃的思考”如何在流程工业中成为现实，以及为什么现在是开始的合适时机。.
GAIA-X、Manufacturing-X 和 Process-X 中的“X”代表什么？最初，人们可能关注的是“eXchange”（交流），即信息共享。然而，鉴于德国化工行业自 2021 年以来产量下降了 20%，或许可以有其他解释：“X”代表硅谷科技产业，特别是那种规模扩大十倍的“登月计划”式颠覆性创新思维。.
这些言辞华丽，似乎完全忽略了技术和财务方面的现实。然而，乐观的理由依然存在：数十年来，众多重要的用户组织、制造商组织和标准组织之间的密切合作，使得设备、系统、流程和应用在核心工业流程内外实现了日益自动化的集成，为流程工业的真正数字化革命奠定了坚实的基础。.
是安全OT/IT数据交换的基础。NOA
于2016年提出，并持续发展至今。它使IT应用能够安全地访问过程控制系统（化工、石化和制药生产的核心）的数据，同时确保控制系统的完整性。NOA将传统的自动化领域与新的监控和优化（M+O）领域区分开来，后者与IT和物联网领域更加紧密地结合。
核心要素是使用 PA-DIM（过程自动化设备信息模型）作为 NOA 信息模型的实现。它能够对基于 OPC UA 的现场设备的最重要数据进行语义标准化描述，这代表着互操作性的革命性转变，是 FDT 集团、FieldComm 集团、ISA 100 WCI、NAMUR、ODVA、OPC 基金会、PROFIBUS 和 PROFINET 国际组织、VDMA 以及 ZVEI 之间合作的成果。.
NOA 在新建和现有设施中的应用：
NOA 可实现两方面：在新建（绿地）设施中，随着模块化封装 (MTP) 方案和基于以太网的 APL 现场设备等现代技术的日益普及，NOA 可将大量数据的快速交换扩展到维护和运行 (M+O) 领域。在现有（棕地）工厂中，可以轻松可靠地从中央过程自动化系统中提取过程数据，从而用于过程控制系统之外的监控和优化应用。在霍希斯特工业园区的一个试点项目中，目前正在对现有工厂进行改造，使其符合 NOA 标准。改造过程中使用的 4-20 mA 现场设备可以通过 HART、PROFIBUS 和 NOA 网关，以最小的代价通过 NOA 通道向外部传输数据。这是正在进行的 NOA 实施项目的一部分，该项目由 NAMUR 和 ZVEI 合作开展。项目成果将于 2025 年 11 月的 NAMUR 大会上公布。
Process-X：企业间的自动化数字协作
如果 NOA 正在加速制造企业的数字化转型，那么如果整个供应链上的企业能够以自动化的方式进行数字化协作，又能取得怎样的成就呢？
德国电气电子工业协会 (ZVEI) 在今年的汉诺威工业博览会上展示了一个创新案例：来自 NAMUR Process-X 项目的“预测性蒸汽生产”应用案例。通过能源公司、工业园区运营商和各类工艺热用户之间的智能联网，可以提前协调可用能源与所需的工艺热。这不仅可以减少二氧化碳排放，还能降低成本。.
数据室提供了一个可靠的环境，并构成了企业间数字化协作的基础。在这里，企业可以安全、保密且标准化地共享信息，同时保持对自身数据的完全控制。这意味着数据并非集中存储在云端，而是直接在企业间交换，无需企业自行构建必要的基础设施。例如，首批数据室提供商已整合了 Cofinity-X，用于汽车行业的 Catena-X 项目。但即使没有整合的数据室提供商，流程工业企业也可以而且应该在内部创建企业间自动化数据交换的条件。除了网络架构 (NOA) 之外，还可以通过具有语义参数设置的管理接口基础设施来实现这一点。.
管理
外壳（AAS）是工业资产的数字孪生或数字管理接口，由工业4.0平台与众多研究机构、工业合作伙伴和标准组织合作开发并持续完善。工业数字孪生协会（IDTA）负责协调AAS本身的描述以及AAS子模型的创建，以确保特定用例的数据互操作性。ZVEI子模型“工业设备数字铭牌”就是一个很好的例子，该模型也应用于KI-sy Twin项目中。
资产管理系统 (AAS) 是一个包含所有资产相关信息的数字化存储库，这些信息被划分为多个子模型。它采用模块化设计，支持机器读取，并基于标准化的子模型。与 NOA PA-DIM 信息模型类似，AAS 使用语义标识符（例如 IEC CDD（通用数据字典）或 eCl@ss）来 唯一地描述数据，并可使用 JSON、XML 和 OPC UA 等成熟格式。这使其成为安全提取先前存在于过程控制系统中但难以从外部直接访问的数据（例如 NOA 自动化金字塔数据）的理想选择，然后通过 AAS 在公司之间交换这些数据，无需进行转换或手动数据映射。
KI-sy Twin 项目：实现从现场设备到云端的全面通信。
在 KI-sy Twin 项目中，弗劳恩霍夫 IFF 和 IOSB-INA 与行业合作伙伴携手，正在打造一款全新的数字化移动演示系统。该系统将移动演示系统的实际工业硬件（见图）与机器学习模型、AAS 和数据空间技术相结合，构建出一个类似生产环境的系统。AAS 是该系统的关键接口。
来自控制系统中的工业传感器和现场设备以及新添加传感器的信息，均以 PA-DIM 格式传输，并通过 NOA 网关分配给 AAS。对于无法自动完成此操作的组件，或为了进行进一步比较，则使用大型语言模型 (LLM) 创建组件 AAS。这些组件 AAS 也用于将工厂结构分配为 AAS。所有组件均通过符合 IEC 62443 标准的 Moxa 防火墙进行安全集成。演示工厂架构基于 NOA 安全概念。
生产相关系统（例如 CAE、ERP 和数据中心）均连接到此数字映像。如果 AAS 发生更改（例如，由于设备更换），这些系统将收到通知。然后，系统将自行决定用户需要参与的程度，或者是否可以自动应用更改。来自马格德堡弗劳恩霍夫工厂运营与自动化研究所 (IFF) 的斯文·希夫纳解释说：“根据项目规划的实施方案，即使在现有工厂中，使用数字化工具也非常便捷。工厂运营人员可以更高效地部署宝贵的人力资源，并通过集成新的传感器轻松收集更多数据。我们正在创建一种所有系统都能理解的语言：AAS（自动化自动化系统）。”在2025年11月举行的NAMUR大会上，项目参与者将介绍项目面临的挑战和最佳实践，为类似项目提供宝贵建议。届时，演示系统将进行展示，与会者将有机会亲自体验。
安全赋能：
一套完善的安全方案对于流程工业的数字化转型至关重要。在网络运营自动化（NOA）出现之前，开放自动化金字塔是闻所未闻的。借助强大的NOA安全方案和自动化即服务（AAS）集成，企业间通过数据空间开展数字化合作将成为现实，同时避免生产中难以估量的风险。
结论与展望：
NOA、AAS 和标准化信息模型等技术的结合，构成了流程工业可扩展数字化的技术和语义基础。它能够减少二氧化碳排放、降低能源消耗、节约资源，同时还能智能地满足监管要求。此外，它还为员工提供了一个自动化交换数据、知识和创新成果的平台，从而显著提高生产力。
这对德国流程工业而言是一个历史性的机遇，涵盖了从化工、石化到制药和食品生产等各个领域。在欧洲，尤其是在德国，存在着一个由协会、研究机构和企业组成的生态系统，以及一个专家网络，他们都在为共同开发能够树立全球标杆的新标准和技术而做出卓越的努力。标准化和实施仍然需要更多创新思维。这意味着，每个人都可以满怀期待地关注 VCI 发布的 2030 年经济报告。
