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快速打造設備監診系統 NI深化生產力4.0布局
 

【作者: 王明德】   2016年05月11日 星期三

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德國在2012年提出工業4.0概念後,在製造業掀起了智慧工廠的熱潮,各工業大國也相繼跟進,紛紛提出相關政策,包括美國的「先進製造夥伴計畫」(AMP)、中國的「製造2025」…等,就策略面來看,各國政府的內容結構或有不同,不過本質上都是透過現有的IT技術,以虛實整合的方式,讓製造系統具有一定的智慧化,提昇產線效率,並解決各國政府面臨的不同勞工問題,像是中國日益高漲的人力成本、德國的勞工人口減少等。



圖一 : NI技術行銷工程師吳維翰
圖一 : NI技術行銷工程師吳維翰

因應此一趨勢,台灣也在2014年開始推動生產力4.0,聚焦9大產業,預計在10內提昇30%人均產值,擺脫台灣一直以來的代工宿命,日前美商國家儀器(NI)於高雄國際會議中心舉辦的「生產力4.0研討會」中,技術行銷工程師吳維翰指出,工業4.0的主要面向包括1.透過Big Data的建立,讓產品品質更卓越,2.設備的全面自動化,3.虛實整合的模擬工具,4.設備監診與主動式維護。


吳維翰表示,工業4.0根基於物聯網架構,就World Economic Forum的研究報告指出,製造業者在導入工業物聯網時,最在意的點包括1.系統之間的標準化問,2.資料安全,3.投資報酬率。至於希望從工業物聯網獲得的效益,不外乎提昇營收、降低營運成本等兩項。


物聯網雖為製造業未來趨勢,這幾年的成功案例卻多侷限在大型製造業,中小企業在這方面的導入相當有限,對此睿捷國際的王智中博士指出,物聯網由底往上大致可分為感測、通訊、管理、應用等幾個層面,其中感測層負責擷取現場所有訊息,是物聯網架構運作的開端,而由於感測器的設置數量、位置,都必須經過專業、繁複的測試,方能調校出最佳化結構,導致資源有限的中小企業對工業物聯網一直難以跨出第一步,因此睿捷國際因應中小企業的需求,研發出可輕鬆導入,並可快速見到系統效益。


王智中表示,目前市場上系統廠商都把物聯網建置的相當龐大,前端的感測網路、中間的通訊技術,再加上後端的管控應用平台,層層疊疊的架構讓中小企業網之卻步,但實際上物聯網的導入並不一定要如此繁雜,多數中小企業要解決問題也比大型製造業更為簡單,睿捷國際的解決方案分為兩類一是硬體設備Think Pro,一是軟體平台Xwin。



圖二 : 睿捷國際的王智中博士
圖二 : 睿捷國際的王智中博士

Think Pro可在現場設備設置感測器,經由無線通訊技術,即時擷取數據並透過Xwin軟體分析,可在數分鐘之內找出設備的問題所在,王智中指出,過去的相關作法必須先廣佈感測器,將擷取到的完整數據上傳至雲端,再經過仔細的分析,方有可能找出問題所在,感測網路、訊號傳輸、資料分析,這些設備的建置、運算,往往要花費數天、數週,睿捷國際的解決方案則可在現場立即建置感測設備,當場擷取資料分析為數據,不必再將訊息上傳雲端,在設備監診部份可有立竿見影的效益。


在物聯網風潮中,目前市場上設備監診廠商眾多,睿捷國際的市場訴求差異在於現場思維,由於王智中長期身處製造業第一線,因此睿捷國際的產品也都以現場作業者的思維為出發,與一般設備監診產品全面性的佈建感測器不同,睿捷國際只針對有問題的設備監診,將資源聚焦在刀口上,同時也減少了時間成本。


睿捷國際解決方案的問世,除了研發團隊長期在製造領域鎖琣養出來的專業知識外,NI也扮演了重要角色,Think Pro在設計階段,NI的產品的強大整合能力,為其提供了相當重要助力,王智中表示,無論在產業應用或儀器技術方面,NI都展現了其高度專業,這也是Think Pro與Xwin平台可在市場同類型產品中,功能可獨樹一格的原因之一。


對此,吳維翰則表示,NI長期深耕自動化領域,擁有極為深厚的量測技術,而全球各類型廠商的大量應用,也讓NI擁有市場難以望其項背的各領域專業知識,廠商可藉由其豐富成功案例,結合NI旗下各式軟硬體產品,快速組建出


所需架構。


在工業4.0與工業物聯網方面,吳維翰指出,睿捷國際的設備監診平台,無疑是目前業界產品中,最快可看到效益的產品,其速度優勢在於市場其他相關產品在組建時,因設備監診的客製化需求,必須有一定的系統架構時間,Think Pro與Xwin可即時組裝測試的特色,使其有別於市場,進而產生區隔,這點也是架構工業物聯網的另一個思維重點-工業物聯網有一定的客製化需求,但一切從頭來的DIY方式,無疑將使建構者投注過多時間在初期階段,對此吳維翰表示,客製化與架構速度的問題並非無解。


NI的作法是透過軟體的功能設計讓設備符合客戶所需,吳維翰以智慧手機為例,現在各廠牌的智慧手機在硬體方面彼此相去不遠,真正讓智慧手機產生差異的地方是上面的App軟體,使用者各依所需在App store或Google play下載軟體,這些軟體就決定了此一手機的功能,NI的作法也是一樣,設備監診領域,NI的主要硬體產品為CompactDAQ,軟體方面,使用者可在NI工具套件中的函式庫,找出適合架構,組建出適合平台。


在NI所有軟體產品中,吳維翰特別介紹了InsightCM?,他指出,此款產品適用於設備監診,使用者可於線上監控多部生產設備,不但可即時掌控設備狀態,還可紀錄各設備的運作數據,進而分析、制定出設備的維護方案。


目前市場上已有多種相關軟體產品,不過由於現在所需監診的設備數量越來越多,一般監診軟體在進行分散多通道,常出現延遲、斷線、掉封包等情事,NI的InsightCM?特別加強網路QoS部份,讓所有設備的數據可一次精準到位,在數據擷取部份,也有智慧篩選功能,一般性的常態數據以暫存方式儲存,系統只留下具有特別意義的數據,至於「有意義」則由使用者自行定義, InsightCM目前在業界的應用口碑相當不錯,相當程度的解決了目前使用端會遇到的頻寬、數據管理等困擾,吳維翰表示,NI在這方面累積了相當多的資料庫,其專業團隊也有長期的產業經驗,業者在建構前、中、後有相關問題,都可獲得完整的回應,接下來NI將持續強化工業4.0中各面向的布局,作為台灣製造業者的強力技術後盾。


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