從智能工廠的基本理念中可推導出對軟件系統(tǒng)的要求，以工業(yè)中廣泛使用的技術為基礎，確保解決方案的未來可靠性。 PSI AG通過基于Java的方案架構提供一個高性能平臺，借助現(xiàn)代化的用戶界面和豐富的生產(chǎn)力改善方式為客戶提供未來生產(chǎn)流程所需的技術優(yōu)化基礎。
工業(yè)4.0項目的研究聯(lián)盟對未來項目的實施建議非常明確，這個項目最重要的是把工業(yè)做為一個整體進行集成化的項目研究。
項目的核心便是由信息物理系統(tǒng)(CPS)組成的“智能工廠”。因此智能工廠是一個信息物理化的生產(chǎn)系統(tǒng)(CPPS)，它被集成到完全靈活的架構中，與智能移動、智能物流、智能電網(wǎng)和智能服務有接口相連。生產(chǎn)系統(tǒng)可以自我調節(jié)且可以采用自適應物流方案，未來的生產(chǎn)是經(jīng)濟的、城市化、“人性化”且環(huán)保的生產(chǎn)方式。
以人為本的應用和交互方案
工業(yè)4.0的新需求要求創(chuàng)新的輔助系統(tǒng)和多模式用戶接口，用于連接生產(chǎn)工序、機器和設備以及相關軟件系統(tǒng)。因此智能工廠需要以人為本的系統(tǒng)應用和交互方案，所需要的信息取決于在生產(chǎn)流程中人的角色、工作任務、使用的工具、可用信息源以及未來工廠的整個組織狀況。
員工信息的獲取依賴于多方面的影響因素，為此需要基于人員角色的應用方案，且與定制化靈活設計的交互接口相連接。另外，由于工作正變得越來越具有移動性，所以移動應用方案與移動定位能夠幫助用戶在智能工廠中很好的完成工作任務。
安全與穩(wěn)定
工廠設備與系統(tǒng)間的高度集成及其控制的軟件系統(tǒng)要求有基于標準的、安全且穩(wěn)定的通信通道（安全性）。物聯(lián)網(wǎng)和服務的應用要求安全連接并可靠驗證操作員、機器和軟件系統(tǒng)。
縱向與橫向的集成
縱向集成中所有相關的系統(tǒng)從工藝到自動化要求有標準化的接口和技術相互連接，并且接口需要靈活設計，用簡單穩(wěn)定的工具來保證所有部件間的高效連接。只有這樣才能把高度透明實時的生產(chǎn)管理系統(tǒng)與機器控制系統(tǒng)相連接。
在增值鏈中，橫向集成要求更高一級的生產(chǎn)系統(tǒng)合作伙伴之間有開放穩(wěn)定的接口。
以此技術為基礎的軟件系統(tǒng)具有實施工業(yè)4.0項目所需的特征，例如它的實時性能，成熟的通信和軟件安全性，流程和軟件交互的靈活設計方式，支持生產(chǎn)中自適應工作方式或自動化的工作流及互通機制。
邁向智能工廠之路
PSI的解決方案平臺100%基于Java™技術，首先它能夠支持不同的系統(tǒng)平臺（Windows, Linux,HP/UX,AIX等），用集成化的方式處理國際化業(yè)務。工業(yè)4.0的要求還包括其它更多方面，如特殊的模塊化Java功能和基于OSGi的核心系統(tǒng)功能都能夠動態(tài)編譯運行時的通用模塊。由此構成的以需求為導向的系統(tǒng)方案可以自適應方式實現(xiàn)物流的自我組織。工業(yè)4.0的目標把實際和虛擬的生產(chǎn)進行聯(lián)合建模，因此它把軟件模塊作為系統(tǒng)組成不可缺少的一部分。
多層性
PSI平臺支持多層的客戶端/服務器架構，這種架構背后的主要理念是把業(yè)務流程和生產(chǎn)架構從圖示邏輯中分離出來。在沒有分離這些層級的情況下幾乎無法想象與信息物理生產(chǎn)系統(tǒng)交互所需的多模式交互應用。但僅僅分離是不夠的，必須對不同的交互模式設立特殊的名稱。除了傳統(tǒng)的操作界面之外，“多點觸控”和“運動探測”技術也應用于PSI平臺，并通過一體化的模塊體現(xiàn)出來。
GUI－圖形用戶界面
PSI 平臺的圖形用戶界面 (GUI) 能夠單獨調整交互接口，除了按角色定義的界面外，用戶還可以編輯個人的數(shù)據(jù)視圖，并保存在個人配置文件中。數(shù)據(jù)視圖不僅涉及關聯(lián)數(shù)據(jù)和綜合的功能，如表格內容顯示（分類、篩選、分組），還涉及許多圖形設計方式（2D圖表以及3D實景顯示），通過這些圖形方式可以容易的查看員工的工作情況提供前瞻性的支持。例如在定位視圖中可以快速展示工廠的物理環(huán)境，將先進的實用技術整合到用戶接口中。
按角色授權
要支持生產(chǎn)中自適應的工作方式就需要在系統(tǒng)技術方面使用以角色授權的系統(tǒng)應用，PSI平臺在這方面一慣能夠滿足這樣的要求。“AUTH“模塊不僅完全控制用戶界面結構還控制其它系統(tǒng)層面的基本服務架構。
同時還需要保護關鍵的技術架構。此外PSI平臺通過CPCT模塊（“代碼保護”）支持不同的機制，以保護數(shù)字化流程技術，防止篡改和蓄意破壞代碼。
標準化
基于模塊化的應用在PSI平臺中非常重要，使用的模塊結構可以不依賴平臺定義，而是根據(jù)應用的需要來進行調整。在工業(yè)4.0中各種建模尚未形成統(tǒng)一的標準。通過對參考結構進行不斷的標準化，PSI平臺可以在元建?；A上隨時適應所定義的架構。
PSI平臺已經(jīng)能夠支持自動化技術建模，例如預先定義產(chǎn)品域模型的工廠模型。在工作流模塊中通過流程模型控制，計劃的排序邏輯能夠在適應系統(tǒng)運行時間的架構中更加容易控制。
更深層的方面則是軟件系統(tǒng)監(jiān)控和控制網(wǎng)絡增值的能力，這不僅包括執(zhí)行器與傳感器信號的集成。“PSIintegration”模塊幫助實時傳輸這些信號，各部門和各公司間的系統(tǒng)接口也可以通過穩(wěn)定的異步數(shù)據(jù)交換實現(xiàn)。橫向與縱向的數(shù)字化數(shù)據(jù)和信息流實現(xiàn)對整個生產(chǎn)結構的透明控制。
PSI軟件背后的技術
高度的可用性、可擴展性和基于最先進Java 技術的PSI平臺為所有PSI 產(chǎn)品奠定了通用的強大的技術基石。
行業(yè)解決方案
標準化軟件可以通過特定的行業(yè)性增強其功能性，或者在必要時通過客戶化的功能得以增強。例如，通過SCADA系統(tǒng)把單獨的財務系統(tǒng)，或特定的項目連接到設備中。標準軟件在典型行業(yè)中，可以是一體化的模塊，也可以擴展當前的應用范圍（功能和數(shù)據(jù)）。
應用系統(tǒng)
應用層為解決生產(chǎn)問題提供了現(xiàn)成的實用功能，新的開發(fā)是基于PSI框架在Java 應用程序的結構中進行的?？商峁┑墓δ芊秶ㄎ锪瞎芾怼⑸a(chǎn)控制和物流管理。與研發(fā)機構和客戶的緊密合作，讓產(chǎn)品的深度開發(fā)始終與市場需求保持一致。
框架
PSI框架包含了大量的基礎接口和工具，以便高效地利用基礎架構快速且低成本地開發(fā)應用程序。整個結構，尤其是層級模型和通信，是基于Java EE(Enterprise Edition)基本原理，從而能夠提供可擴展的、可靠且安全的軟件解決方案。
基礎架構
基礎架構提供運行應用軟件所需的所有模塊和服務，核心組件是操作系統(tǒng)（客戶端和服務器）、數(shù)據(jù)庫以及網(wǎng)絡。PSI應用方案的必要前提條件是JVM（Java虛擬設備）和相應的應用服務器。必要時可以針對高可用性設計基礎架構。
