帳號:
密碼:
CTIMES / 文章 /   
機械雲集市場成型 萬機聯網再進一步
 

【作者: 陳念舜】   2020年02月18日 星期二

瀏覽人次:【2089】
  

因應未來AI趨勢發展,為求機械設備能彼此溝通,除了已在初期通過SMB、工業通訊標準建立管道之外;下一步還應自主建立資訊模型,確保雙方都說相同的語言,從而融入機械業與資通訊等不同產業的領域知識,形塑製造業的應用程式市集(Appstore)。


回顧2018年台灣機械業正式宣布突破兆元產值之際,其實台灣機械工業同業公會(TAMI)同時還發表了《智慧機械產業白皮書》,特別提到台灣因為相較於歐美日工業大國的資源十分有限、企業規模以中小企業為主,更需要匯集產官學研各界能量,與工研院等法人機構橫向整合;再通過一條龍式服務,分為短、中、長期計畫輔導台灣機械廠商發展智慧機械與應用,持續朝智慧製造方向邁進。


如今業界短期內已與工業局、工研院、精機中心(PMC)、資策會共同推動產業加裝智慧機械盒(SMB)、自製工業感測器等,快速達成萬機聯網可視化的目標;中長期則將致力於Paas層級建立公版機械雲,以透過採集生產流程中所產生的大數據分析、納入資料庫,進而開發SaaS層級軟體共享、app應用等功能強化OT能力,甚至藉AI最佳化生產自動排程、精實管理,創造新價值。


截至去(2019)年底階段性目標完成,估計SMB現已連結約750家廠商,共有3,000台機械設備。若藉之產生預診回饋、故障主動通報等創新商業模式,還可用於CRM精準行銷或RD、AI應用領域,以協助產業提升競爭力,不再受制於人。讓部份機械廠商不僅銷售智慧機械、輸出整廠生產線,甚至賣起軟體及新型態的服務,從智慧機械逐步邁向智慧製造,掌握系統整合(System Integrator;SI)能力更是其中關鍵核心。


機械公會理事長柯拔希進一步指出:「初期推行萬機聯網的SMB若可視為智慧電視的數位機上盒,中期發展的機械雲就宛如智慧手機的Appstore,將成為機械業發展史上另一重大里程碑,對未來營運影響深遠。」


由於機械業比起傳統資通訊產業出身的SI業者,更懂得相關製程的領域知識(domain knowledge),可藉之創造高附加價值的新商業模式。例如將以往終端使用者手抄數據改為通過感測器、機聯網、雲端等工具蒐集並可視化後,即可回饋機器調校參數運行,有效提升加工良率。



圖1 : 機械公會理事長柯拔希指出,機械雲宛如智慧手機的Appstore,將促進產官學研有更多合作機會,使台灣機械業可望再次偉大!(攝影/陳念舜)
圖1 : 機械公會理事長柯拔希指出,機械雲宛如智慧手機的Appstore,將促進產官學研有更多合作機會,使台灣機械業可望再次偉大!(攝影/陳念舜)

打造PaaS公有雲平台 要讓機械業再次偉大

「舉凡現今滿足人類消費、生活所需的各類高科技產品,都因仰賴智慧機械進步,才有機會導入先進製程技術開發,而機械雲更是揭開這波智慧製造序幕的必要關鍵,促進產官學研有更多合作機會,使台灣機械業可望再次偉大!」柯拔希特別強調業界對於機械雲的三大要求:


一、簡單易用,希望軟體標準化功能及介面、通訊協定等,都能比照手機app一鍵下載;


二、接軌國際,因台灣約有70%產業仰賴出口,雲平台絕對要有國際觀,才能創造更大價值;


三、善用領域知識,須能引導不同產業投入開發所需app,帶來更大效益。


目前此經由工研院開發完成的VMX公版機械雲平台,不僅已和資策會、金屬中心等法人單位共同催生出20~30個智慧製造程式app,也期盼透過政府帶頭,引進全台灣app開發者。


未來甚至可導入製造者與使用者共享經濟的理念,供機械業者跨領域投入開發大量app後串連起來,以最少成本迎合業界實際需求。同時與Azure、AWS等國際雲平台接軌,整合長期蒐集來的大數據,奠定發展人工智慧AI所需基礎資料庫,現已吸引遠東、漢翔、百塑、永進等工具機大廠投入,扮演SI系統整合商角色。


工研院副院長張培仁也鼓勵業者,隨著資料上傳雲端已是全球主流趨勢,其實不必太擔心機密外流的話題。畢竟在VMX平台上,還集結了來自Amazon、Microsoft等國際資安專家,能協助保護客戶資訊安全、管理軟硬體;工研院也會持續在地端(Edge)發展更為完善,納入5G、AI、CPS等先進科技應用來提高數據品質。


目前經此平台開發出來的前端軟、硬體與後端服務,除了可將資訊上傳雲端,供各家研究法人開發專屬app,讓相關軟體相互支援並重覆使用,以防各自為政的效率低落之外。再加入自主開發的工業感測器,還能有效降低約20~30%成本;進而整合各家設備的數控系統,來解決過去機械業缺乏感測器或數位介面的問題,於中部智慧製造示範場域整合後,已被廣泛應用於金屬加工、紡織產業提高競爭力。



圖2 : 工研院副院長張培仁鼓勵業者,隨著資料上傳雲端已是全球主流趨勢,VMX平台上集結了Amazon、Microsoft等國際資安專家,能協助保護客戶資訊安全、管理軟硬體。(攝影/陳念舜)
圖2 : 工研院副院長張培仁鼓勵業者,隨著資料上傳雲端已是全球主流趨勢,VMX平台上集結了Amazon、Microsoft等國際資安專家,能協助保護客戶資訊安全、管理軟硬體。(攝影/陳念舜)

貫通雲地兩端SaaS需求 加速整合應用服務

根據IDC調查結果,目前在全球百家製造業及30家軟體商中,共有超過60%製造業者或軟體開發商正在推動數位轉型,準備將製造系統相關軟體轉移至雲端環境,物聯網、雲計算、AI、資安、大數據、行動APP、數位行銷則是前7大投資重點。


工研院則期盼經過「智慧機械雲」重新定義智慧化路徑,並建立標準雲端/地端服務環境,以提升SI、軟體商開發產品的競爭力,解決現今台灣大多數中小企業較缺乏資本,將難以投入研發智慧功能模組等問題。


工研院智慧機械中心組長羅佐良指出,業界因此更該加速導入公版智慧雲平台,在確認智慧機械盒SMB、介面標準統一之後,通過機聯網來提升機械附加功能、服務,並下載由法人和企業開發的各式各樣軟體解決方案SaaS,以服務不同產業創造客戶價值,提升各廠、聚落經營管理與製造競爭力。


「否則,即使2019年機聯網可視化已逐漸普及,卻因此造成大量數據不知何去何從,難以發揮最大價值。」羅佐良進一步分析產業現況,正面臨地端相容性問題,包含各家開發商的數據格式不一、SaaS軟體不相容、只能執行單程式等,須為特定平台撰寫軟體,且容易導致控制、感測硬體資源衝突;雲端服務也面臨所有雲平台雖然都有自己的軟體市集,未必都相容於機械雲需求。


由於少了適合設備、零組件、SI、軟體開發商共同經營的雲端應用和運算服務平台,以及整合地端OS的Saas開發環境,與標準化的SaaS/App開發、上架、安裝、更新機制等,雲端運算平台將無法掌握SMB邊緣運算裝置的狀態或更新參數,以支援各式產業資訊標準,導致成型、紡織等部份產業缺乏標準資訊模型,即使數據上雲後也無法直接分析服務。


直到2019年加入VMX雲端標準化平台之後,除了可將各法人之間地端Runtime資訊模型標準化,統一管理IPC/SMB作業系統等軟硬體資源,讓上傳雲端路徑更廣也節省資源;還能藉此共享所有數據,讓所有新開發的app皆可協同共存,避免重覆開發;進而形成專屬雲端軟體服務市集Appstore,打造數位轉型生態系統,讓任何人依標準架構開發的SaaS工具,只要通過審核均可上架服務。



圖3 : 未來智慧機械雲將能加上地端Runtime標準化後,通過連接不同設備,打造差異化解決方案,讓使用者按一鍵就能從雲端下載、安裝,來加速產業升級。
圖3 : 未來智慧機械雲將能加上地端Runtime標準化後,通過連接不同設備,打造差異化解決方案,讓使用者按一鍵就能從雲端下載、安裝,來加速產業升級。

羅佐良表示,未來智慧機械雲將能利用生產數據和人工智慧技術,達成最佳化生產模式與降低物料損耗,解決目前無法跨平台使用的缺點,得以更簡便應用或開發app;加上地端Runtime標準化後,通過連接不同設備,打造差異化解決方案,讓使用者按一鍵就能從雲端下載、安裝,來加速產業升級。


接著於各大產業建立SaaS/App/訂閱服務的開發、上架及營運機制,以應用服務案例驗證商業模式可行性。未來無論是製造業社群或全球供應鏈的PLM/APS/ERP系統,均可通過Microsoft、Amazon的雲平台快速部署解決方案,以支援不同產業發展差異化。


若業者導入智慧機械雲平台後,除了不必跨平台重覆開發相同軟體,還能共同分擔雲端資源而降低成本;並利用AI、Big Data、Cloud等工具,以降低開發軟體門檻和支援地端多元硬體,讓開發者更容易切入;藉此建構資安聯防系統、上架審核機制,則可防止資料庫管理和機敏資料上傳雲端,更為安全可靠;以及透過國際雲服務平台加速技術擴散,用於用戶認證、版本和金流管理。


另透過虛擬化、容器化機制整合現有SaaS成果相容互通,適用從小企業公有雲、中大型企業搬移不便的混合/私有雲等不同雲平台軟體,自雲端下載多個app程式後同時執行、易於管理app生命週期。得以充分掌握各家開發商的差異性,分別依各產業現有資訊模型建置通訊介面,與國際市場接軌,發展製造服務與電商環境。


比照國際雲平台服務 工研院兼顧設備與生產app需求

目前在Amazon AWS、Microsoft Azure國際公有雲平台(店中店),均可依智慧手機服務情境,打造製造業的Market Place,由部份法人或開發商提供較不成熟的AI工具、資訊模型標準、二次開發及IoT通訊模組等,用來開發產業SaaS模組,再通過設備廠、SI系統整合商或其他第三方業者(Third-Party)下載,來解決終端使用者必須透過不同軟體解決交期、成本、可靠度、品質等加工問題。


台灣微軟公司Azure雲端平台事業部副總經理李?後表示,微軟自從2年前開始將Windows團隊與其雲平台及AI團隊整合後,已將OS操作系統僅視為公有雲平台的延伸並納入地端,透過其雲端認證的台灣IPC廠商,與機械業已有超過10年以上合作的革命情感。也因為轉型為服務導向公司後,獲得更多夥伴支持,至今約70%的操作系統皆非Windows,2020年將續朝兩方向積極推動:


一、快速布署雲平台,因應機械業適逢轉換商業模式階段,將使用到的資料既深且廣,從單賣硬體轉型銷售SI服務,建議可透過微軟帶領中小企業,經國際IoT通訊標準OPC-UA等串連AI、ERP系統;或慎選共通平台及合作夥伴開發app,以兼顧彈性和安全。


二、落實扎根在地產業,微軟強調最好的機械雲平台,須能結合通訊協定或在地AI團隊,以支援流程中納入老師傅的領域知識,共同開發app;業務若能協助客戶輸出解決方案的獎金更高,此透過系統性提升台灣機械業實力,將比起單點突破的力道更大。


此外,根據機械公會調查業界對於SaaS模組需求,約可分為設備、生產兩類。工研院推出機械業雲端應用服務的願景,即在於透過智慧機械雲架構,讓設備製造商或加工廠連網後,可提供維護、生產、製造、電子商務發展環境下的全球化雲端應用服務,經由聚落整合相關軟體市集Appstore,協助客戶創造客戶的價值。接著擴及SI知識服務或學研單位,藉此建構地到雲端的服務規則架構、營運方案,快速打造智慧機械機邊作業系統。


待既有軟體轉型、標準化後與公私有雲對接,即可將法人研究成果上雲與終端使用者分享。於上中層採用工研院專案來降低成本,改變現有營運模式,包含租賃或供應鏈終端用SAP對外接單;甚至納入工具機、射出機等不同產業機械資訊模型、地對雲數據串流機制,進行連線資源管理。


讓地端只要通過國際標準通訊協定、OPC-UA上傳到雲端開發軟體,任何人都可以自主開發軟體app,快速佈署到全球採用相同設備的廠商;接下來還會支援5G驗證場域,首先致力於監控、資安管制,在SMB安裝操作系統之外,也會加裝防毒軟體。


羅佐良指出,未來服務情境將基於認證過的標準化地端軟硬體架構,在SMB裝置內建IoT預設通訊介面與SaaS/App,以支援不同產業的多樣設備串接數據及軟體市集,選配軟體和訂購應用服務,實現一鍵式安裝、隨插即用的使用體驗。單機經開通授權後從機械雲自動下載軟體,用來採集、解析,以滿足加工條件或上傳數據,有別於過去機械加工需CAD/CAM軟體不斷「試錯(try and error)」的過程。


甚至利用新增大量圖檔和加工程式,透過AI工具讓專家為資料加值,經過訓練比對新工件特徵、自行找出適合的加工程式,達到「首件即成品」願景。另因應不同工廠的多機應用,在接單後供應鏈經過APS軟體自動排程,一旦生產落後便會主動提醒、調整交期,得以兼顧營運與管理類解決方案。


總結

最後張培仁表示,目前智慧機械只是智慧製造的第一步,有賴於機械雲結合不同應用領域專家創造價值,用於AI瑕疵檢測、自動排程已相當普及。但缺點是初期使用者有限,恐導致各家廠商獨立開發的效益不高,須透過軟體整合領域知識,造成大者恆大,邊際效應遞減。工研院則有幸整合多家法人能量打造平台,並借助最重要的使用者TAMI合作,確保有足夠規模的數量需求,才有資源整合技術團隊。


另為了迎合未來機器學習的趨勢,還須仰賴電腦運算完成後,上傳到雲端佈署、完成模型訓練後,再移至Edge地端應用,等到設備售出到了客戶端繼續學習,知識也能被不斷傳承、成長。尤其是機械業有太多領域知識存在師傅腦中,卻尚未完全數位化,所以須將資料置於雲端持續累積,加入AI協助決策、訓練以提高品質。未來將在既有零組件、app等軟硬體,以及上傳雲端、示範場域的基礎上,輔導成立SI即時服務產業,讓各產業在此平台上發展差異化。


柯拔希認為,由於目前各國推動工業4.0政策都剛起步不久,且拜外商特別重視高價智財權之賜,通常只有大廠能採行智慧化解決方案,斥資開發app的功能大同小異,中小企業則無力承擔。台灣雖仍有不同控制器、感測器、機台等問題猶待克服,但至少已在領先群,未來再透過推動TPS精實管理後,落實數位化。



圖4 : 法人提供公版機械雲平台之後,機械業能藉此共享領域知識,同時吸引更多資通訊業者參與。(source:工研院)
圖4 : 法人提供公版機械雲平台之後,機械業能藉此共享領域知識,同時吸引更多資通訊業者參與。(source:工研院)

而由法人提供公版機械雲平台之後,讓使用者只須付費即可下載多個與生產管理、機械功能提升有關的app,期盼吸引更多資通訊業者參與。機械業也能藉此共享領域知識,從盤點自我需求面出發,與資通訊業者合作來擴大影響力,利用不同工具培養跨領域人才;並移轉至設備買家,提升台灣廠商智慧製造水準和國際行銷競爭力,加快全球佈署。


相關文章
架構與資安雙重優化 智慧製造系統全面進階
機械雲服務冉冉升空 聚焦產銷兩端內容
智慧機械成台灣跨入工業4.0的尖兵
comments powered by Disqus
相關討論
  相關新聞
» 製造業前2月淡季不淡 出口、生產再創新高
» 航太、機械業智慧化有成 斜槓挑起620億大單
» 歐美品牌攬製造 考驗企業斜槓能力
» 台北三大機械展9月首度合辦 看國家聯隊搶單挑戰國際盃
» 2020年迎接企業危機亦轉機 可望借道5G專網轉型成長
  相關產品
» 大昌華嘉在台韓推廣DataPhysics量測設備 投入表面和介面科學領域
» 善哉牌JBL系列渦卷泵浦用水領域多樣
» Fluke首款可攜式口袋熱像儀上市
» Fluke首款工業聲學成像儀ii900上市
» Fluke四款640 x 480解析度熱像儀齊登場

AD


刊登廣告 新聞信箱 讀者信箱 著作權聲明 隱私權聲明 本站介紹

Copyright ©1999-2020 遠播資訊股份有限公司版權所有 Powered by O3
地址:台北市中山北路三段29號11樓 / 電話 (02)2585-5526 / E-Mail: webmaster@ctimes.com.tw