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机联网落地成真
逐步架构 分层打造

【作者: 王明德】2018年07月11日 星期三

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经过多年的市场教育,工业物联网的普及速度在这两年加速,市场上开始有制造业者导入相关架构。从运作体系来看,工业物联网是先以感测器撷取各类生产设备的数据,再经由通讯技术将之传送到上层的云端平台,将资料储存、运算、分析,再透过AI或管理人员制定出最佳化生产策略,而在这整套运作流程中,第一线的机联网,是工业物联网的启动点,因此无论政府单位或民间产业,这几年都由此着手,希望透过完善的机联网系统,让工业物联网可以顺利开展。不过对于制造业者与系统整合商来说,要导入机联网仍然困难重重。


四零四科技打造稳定工业通讯

四零四科技亚太区事业处台湾业务部副理林昌翰指出,现在机联网已在起步,从该公司所接触的市场状况来看,客户不是已在建置中,就是已有建置而现在正计画升级,而其建置目标不外乎设备联网、建立数据资料库与运算平台、由云端提供软体功能与服务,而以台湾的产业环境,底层的硬体技术是台湾厂商的强项,像四零四科技向来就聚焦在工业通讯领域,因此在机联网部分也是以此为主。



图1 : 四零四科技亚太区事业处台湾业务部??理林昌翰(左)、全球行销企划处专员王晋声(中)、全球行销企划处专案经理陈建铭(右)均指出,制造业者最好采用工业等级的产品,藉此提升稳定度。(摄影/王明德)
图1 : 四零四科技亚太区事业处台湾业务部??理林昌翰(左)、全球行销企划处专员王晋声(中)、全球行销企划处专案经理陈建铭(右)均指出,制造业者最好采用工业等级的产品,藉此提升稳定度。(摄影/王明德)

全球行销企划处专案经理陈建铭则表示,该公司在机联网有3大方向,包括:1.让没有连网功能的设备连网;2.让以有连网功能的设备传输更稳定、安全;3.提供连网闸道器,让OT与IT两大系统可以无缝链接。全球行销企划处专员王晋声则指出,对机联网而言,上述3大方向对通讯设备的需求有几个重点,包括可靠性、连结性与安全,这3大重点中,可靠度向来是工业设备的第一需求,若可靠性不佳,制造系统的停机风险将会大增,而停机不仅带来物料与时间的损失,更有可能因来不及出货导致商誉受损,而为求稳定度,他建议制造业者最好采用工业等级的产品,借此提升稳定度。


泓格科技整合IT与OT系统


图2 : 泓格科技研发九处??处长游尚明指出,工业4.0的关键是将IT与OT系统整合。(摄影/王明德)
图2 : 泓格科技研发九处??处长游尚明指出,工业4.0的关键是将IT与OT系统整合。(摄影/王明德)

对于稳定度,泓格科技研发九处副处长游尚明也认为选用工业等级产品是最佳做法,他指出工业4.0的关键是将IT与OT系统整合,在OT部分,系统的稳定是必然需求,也唯有稳定的OT系统运作,智慧制造才有其意义,而除了稳定度之外,IT与OT两者的介接也是重点。


制造业中的IT与OT向来有极大的专业差异,过去两端系统各有专属团队,而在机联网架构的整合需求下,就必须借助设备供应商的力量,游尚明以泓格科技的集中器系列产品为例,该公司此一系列产品共有3款,包括OPC UA集中器、电表集中器、无线集中器,与市面上的闸道器相较,泓格的集中器具备了边缘运算设计,透过内部的处理器,可以暂留底层设备传回的资料,并将之处理与分流,让机联网有一定程度AI能力,此外,泓格科技的集中器,将OT端的通讯标准如RS-232、RS-485、Modbus等,转为IT人员善用的MQTT、HTTP标准,并可快速上手,从底层打造机联网架构。


欧姆龙提供完整解决方案

台湾欧姆龙顾客服务部部长杜英隆也同意游尚明的看法,他指出工业4.0必须由下而上逐步打造,欧姆龙在之前提出的i-BELT服务,就是在初期进行简单多样化的生产现场资料收集平台,并透过视觉化的现场作业情况分析与改善建议服务,以及机械控制回馈作业,提高工厂自动化与运作效率。


杜英隆表示,欧姆龙对i-BELT事业的期许始于3个「i」,包括控制系统整合(integrated)、智慧化(intelligent)、人机协调(interactive),借此应用做到自动化(Automation),最后以i-BELT平台替所有客户做到智慧自动化。



图3 :  欧姆龙的机联网架构可分为OT与IT两部分。 (Source: 台湾欧姆龙)
图3 : 欧姆龙的机联网架构可分为OT与IT两部分。 (Source: 台湾欧姆龙)

欧姆龙的机联网架构也可分为OT与IT两部分,OT是以IO-Link连结控制器和底层感测器,用以提升生产力,让制程可自律化控制,达到强化品质、与预测性维护,OT与IT之间以EterCAT链结,将现场设备资料传送至IT层的NJ系列资料库连接用CPU模组,并将之储存在资料库,企业主可透过各种应用软体进行分析,杜英隆指出,在机联网体系中,OT与IT必须一体化,从底层设备到上层的云端平台,所有的资讯必须可无缝串联,方能达到智慧化愿景。


新代科技云端全面掌握设备状态

在上层的云端部分,这几年也有厂商推出机联网领域的云端平台,新代科技的「新代云端数位平台」就是其一,数位平台产品经理谢镇阳表示,现在市场上的机联网建置目标,主要是透过感测器侦测机器设备的运作,借此进行生产管理,让整体系统可以稳定运作,而新代的云端数位平台,则可汇整并各设备传回的资讯,并分析出其资讯所隐含的讯息,例如透过事先的排程维修,降低设备的无预警停机机率,提升设备稼动率,让产能最佳化。



图4 : 新代科技数位平台产品经理谢镇阳(左)与总经理特助陈弘真(右)皆表示,透过「新代云端数位平台」,管理者可充分掌握设备状态。(摄影/王明德)
图4 : 新代科技数位平台产品经理谢镇阳(左)与总经理特助陈弘真(右)皆表示,透过「新代云端数位平台」,管理者可充分掌握设备状态。(摄影/王明德)

除了掌握设备状态外,新代科技总经理特助陈弘真指出,可视化也是云端平台在机联网的应用特点,以新代的云端数位平台为例,该平台汇整所有设备的数据,并将之呈现在平台上,管理者可经此查看厂内所有设备状况与开停机时间,借此推算出稼动率,另外系统也可从后端的数据库,以工具机的刀具、马达等震动数据,分析出设备运作状态,并且以曲线图、圆饼图等图表方式呈现将数据可视化,让管理者可直觉掌握数据并分析出设备运作状态,让设备得以顺畅运作,目前新代的云端平台以精密机械和工具机为主要应用族群,像是CNC数控与车铣床,都是其设定目标。


制造业向来是台湾的经济命脉,近年来智慧化成为全球产业的重要趋势,谢镇阳指出,经过多年发展,台湾机械业已必须面临此波数位转型,虽然对业者来说,工业4.0、工业物联网、机联网等都是新概念,不过目前市场的产品与解决方案都已齐备,设备供应商与系统整合商也都有一定的咨询服务,透过供需两端的紧密合作,台湾制造业要踏出第一步的机联网并非难事,重点仍是企业主必须有所认知,审慎评估本身需求,方能架构出最适合的智慧化系统。


**刊头图(Source: Zinnov)


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