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機聯網落地成真
逐步架構 分層打造

【作者: 王明德】   2018年07月11日 星期三

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經過多年的市場教育,工業物聯網的普及速度在這兩年加速,市場上開始有製造業者導入相關架構。從運作體系來看,工業物聯網是先以感測器擷取各類生產設備的數據,再經由通訊技術將之傳送到上層的雲端平台,將資料儲存、運算、分析,再透過AI或管理人員制定出最佳化生產策略,而在這整套運作流程中,第一線的機聯網,是工業物聯網的啟動點,因此無論政府單位或民間產業,這幾年都由此著手,希望透過完善的機聯網系統,讓工業物聯網可以順利開展。不過對於製造業者與系統整合商來說,要導入機聯網仍然困難重重。


四零四科技打造穩定工業通訊

四零四科技亞太區事業處台灣業務部副理林昌翰指出,現在機聯網已在起步,從該公司所接觸的市場狀況來看,客戶不是已在建置中,就是已有建置而現在正計畫升級,而其建置目標不外乎設備聯網、建立數據資料庫與運算平台、由雲端提供軟體功能與服務,而以台灣的產業環境,底層的硬體技術是台灣廠商的強項,像四零四科技向來就聚焦在工業通訊領域,因此在機聯網部分也是以此為主。



圖1 : 四零四科技亞太區事業處台灣業務部副理林昌翰(左)、全球行銷企劃處專員王晉聲(中)、全球行銷企劃處專案經理陳建銘(右)均指出,製造業者最好採用工業等級的產品,藉此提升穩定度。(攝影/王明德)
圖1 : 四零四科技亞太區事業處台灣業務部副理林昌翰(左)、全球行銷企劃處專員王晉聲(中)、全球行銷企劃處專案經理陳建銘(右)均指出,製造業者最好採用工業等級的產品,藉此提升穩定度。(攝影/王明德)

全球行銷企劃處專案經理陳建銘則表示,該公司在機聯網有3大方向,包括:1.讓沒有連網功能的設備連網;2.讓以有連網功能的設備傳輸更穩定、安全;3.提供連網閘道器,讓OT與IT兩大系統可以無縫鏈接。全球行銷企劃處專員王晉聲則指出,對機聯網而言,上述3大方向對通訊設備的需求有幾個重點,包括可靠性、連結性與安全,這3大重點中,可靠度向來是工業設備的第一需求,若可靠性不佳,製造系統的停機風險將會大增,而停機不僅帶來物料與時間的損失,更有可能因來不及出貨導致商譽受損,而為求穩定度,他建議製造業者最好採用工業等級的產品,藉此提升穩定度。


泓格科技整合IT與OT系統


圖2 : 泓格科技研發九處副處長游尚明指出,工業4.0的關鍵是將IT與OT系統整合。(攝影/王明德)
圖2 : 泓格科技研發九處副處長游尚明指出,工業4.0的關鍵是將IT與OT系統整合。(攝影/王明德)

對於穩定度,泓格科技研發九處副處長游尚明也認為選用工業等級產品是最佳做法,他指出工業4.0的關鍵是將IT與OT系統整合,在OT部分,系統的穩定是必然需求,也唯有穩定的OT系統運作,智慧製造才有其意義,而除了穩定度之外,IT與OT兩者的介接也是重點。


製造業中的IT與OT向來有極大的專業差異,過去兩端系統各有專屬團隊,而在機聯網架構的整合需求下,就必須借助設備供應商的力量,游尚明以泓格科技的集中器系列產品為例,該公司此一系列產品共有3款,包括OPC UA集中器、電錶集中器、無線集中器,與市面上的閘道器相較,泓格的集中器具備了邊緣運算設計,透過內部的處理器,可以暫留底層設備傳回的資料,並將之處理與分流,讓機聯網有一定程度AI能力,此外,泓格科技的集中器,將OT端的通訊標準如RS-232、RS-485、Modbus等,轉為IT人員善用的MQTT、HTTP標準,並可快速上手,從底層打造機聯網架構。


歐姆龍提供完整解決方案

台灣歐姆龍顧客服務部部長杜英隆也同意游尚明的看法,他指出工業4.0必須由下而上逐步打造,歐姆龍在之前提出的i-BELT服務,就是在初期進行簡單多樣化的生產現場資料收集平台,並透過視覺化的現場作業情況分析與改善建議服務,以及機械控制回饋作業,提高工廠自動化與運作效率。


杜英隆表示,歐姆龍對i-BELT事業的期許始於3個「i」,包括控制系統整合(integrated)、智慧化(intelligent)、人機協調(interactive),藉此應用做到自動化(Automation),最後以i-BELT平台替所有客戶做到智慧自動化。



圖3 :  歐姆龍的機聯網架構可分為OT與IT兩部分。(Source: 台灣歐姆龍)
圖3 : 歐姆龍的機聯網架構可分為OT與IT兩部分。(Source: 台灣歐姆龍)

歐姆龍的機聯網架構也可分為OT與IT兩部分,OT是以IO-Link連結控制器和底層感測器,用以提升生產力,讓製程可自律化控制,達到強化品質、與預測性維護,OT與IT之間以EterCAT鏈結,將現場設備資料傳送至IT層的NJ系列資料庫連接用CPU模組,並將之儲存在資料庫,企業主可透過各種應用軟體進行分析,杜英隆指出,在機聯網體系中,OT與IT必須一體化,從底層設備到上層的雲端平台,所有的資訊必須可無縫串聯,方能達到智慧化願景。


新代科技雲端全面掌握設備狀態

在上層的雲端部分,這幾年也有廠商推出機聯網領域的雲端平台,新代科技的「新代雲端數位平台」就是其一,數位平台產品經理謝鎮陽表示,現在市場上的機聯網建置目標,主要是透過感測器偵測機器設備的運作,藉此進行生產管理,讓整體系統可以穩定運作,而新代的雲端數位平台,則可彙整並各設備傳回的資訊,並分析出其資訊所隱含的訊息,例如透過事先的排程維修,降低設備的無預警停機機率,提升設備稼動率,讓產能最佳化。



圖4 : 新代科技數位平台產品經理謝鎮陽(左)與總經理特助陳弘真(右)皆表示,透過「新代雲端數位平台」,管理者可充分掌握設備狀態。(攝影/王明德)
圖4 : 新代科技數位平台產品經理謝鎮陽(左)與總經理特助陳弘真(右)皆表示,透過「新代雲端數位平台」,管理者可充分掌握設備狀態。(攝影/王明德)

除了掌握設備狀態外,新代科技總經理特助陳弘真指出,可視化也是雲端平台在機聯網的應用特點,以新代的雲端數位平台為例,該平台彙整所有設備的數據,並將之呈現在平台上,管理者可經此查看廠內所有設備狀況與開停機時間,藉此推算出稼動率,另外系統也可從後端的數據庫,以工具機的刀具、馬達等震動數據,分析出設備運作狀態,並且以曲線圖、圓餅圖等圖表方式呈現將數據可視化,讓管理者可直覺掌握數據並分析出設備運作狀態,讓設備得以順暢運作,目前新代的雲端平台以精密機械和工具機為主要應用族群,像是CNC數控與車銑床,都是其設定目標。


製造業向來是台灣的經濟命脈,近年來智慧化成為全球產業的重要趨勢,謝鎮陽指出,經過多年發展,台灣機械業已必須面臨此波數位轉型,雖然對業者來說,工業4.0、工業物聯網、機聯網等都是新概念,不過目前市場的產品與解決方案都已齊備,設備供應商與系統整合商也都有一定的諮詢服務,透過供需兩端的緊密合作,台灣製造業要踏出第一步的機聯網並非難事,重點仍是企業主必須有所認知,審慎評估本身需求,方能架構出最適合的智慧化系統。


**刊頭圖(Source: Zinnov)


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