回顾2022年在台积电赴美设厂的机台进厂典礼上，因为创办人张忠谋直言：「全球化已死」，等於掀开了全球供应链重组及调适过程的压力锅盖，包括产官方皆必须重新布局云、地端（边缘）的基础建设，进而妥善管理各地纷纷林立的智慧工厂。

除了张忠谋已率先表明：「地缘政治已经大幅改变晶片制造业者面临的局势，全球化和自由贸易几??已死。许多人仍希??它们会回来，但我不认为它们将回来。」在全球拥有58座工厂的金宝电子总经理陈威昌也对此回应：「即使当下确实有企业正享受红利，但长期而言，投资这麽多厂区，势必增加许多成本，必须让客户知道；且在需求起伏下，管理众多工厂，妥善配置订单产能变得很复杂，也未必是好事。」

这不仅意味着企业如今将面临更多有形和无形的成本，加剧世界各地面临的通膨压力、缺工问题，甚至是日新月异的资安危机等，该如何在内部建立更智慧且有韧性的供应链、生态系，已成为业界刻不容缓的议题。

在过去10年来工业4.0趋势催化下，边缘运算（Edge Computing）得以具备资料筛选与处理的能力，并经过持续撷取现场有意义及高品质的OT数据串连与整合，再交由上层IT和资料科学团队分析、处理，最终用来优化工厂的制程与排程。

目前工厂除了从传统机台的制造执行系统（MES）中撷取资料，也会在既有设备中加上更多智慧化感测器，可以预警异常现象，也能用来收集更多数据供资料小组处理及分析，OT端为此也必须要面对来自不同感测器收集的异质资料与专业语言。

但因为传统OT需要的算力不强，只要满足产线稳定、可靠的需求即可，如今则必须要克服如何能取到有意义或品质良好的数据，导致三方实际合作的状况，远比单纯在IT领域的云端执行资料科学的工作更为复杂，团队沟通与资料整合都是工业边缘运算正在面临的挑战。

图1 : 在过去10年来工业4.0趋势催化下，边缘运算得以具备资料筛选与处理的能力，团队沟通与资料整合都是工业边缘运算正在面临的挑战。（source：jktech.azureedge.net）

边缘运算当立 犹待沟通与整合资料挑战

在去年举行的「NXP 2022 TAIPEI TECHNOLOGY FORUM」论坛上，恩智浦半导体全球销售执行??总裁Ron Martino也指出：「如今运算与储存与原本的大型主机相同，但弹性更大，才能适应我们所处的世界，也就是行销上所谈到的云端及运算等，由许多装置收集使用者在地端产生的大量数据，并搭载安全连结的边缘智慧运算，推动及执行有意义的任务。」

「此估计每天可以创造64ZB数据量，到了2030年将从现今约5,000亿美元市场成长至3~4兆美元，涉及超过750亿个智慧型装置。」Ron Martino表示，其中包括让边缘与云端运算相结合，得以最隹化方式管理现今所有能源生产、储存、配送与使用活动，并改由本地或预处理，将减少所有资料都要上云端消耗的大量能源；同时解决现今工厂约有一半以上的浪费，其实可归咎於制造效率不彰，浪费6,500 亿美元成本。

图2 : 企业该如何利用有效的方式让系统彼此配合、最隹化，藉智慧边缘提高劳动力、扩大产能等，满足企业所需及真正安全的资讯都是问题。（source：NXP）

然而，因为传统IT与OT系统难以无缝配合、系统架构也不同，该如何利用有效的方式让系统彼此配合、最隹化，从而监控、除错并协助改善人力效率；藉智慧边缘提高劳动力、扩大产能等，满足企业所需及真正安全的资讯都是问题。

Ron Martino直言：「我们面对的挑战是，随着添加新的装置进来，必须多加闸道，变成闸道囤积症。再来是应用上，拿出智慧手机来要透过开启20个应用程式才能执行任务，使用介面与应用程式数量过多也是问题。」

友通推出无风扇嵌入系统 虚拟运算软体重定义硬体

目前全球前三大工业电脑大厂之一的友通资讯（DFI），近年来则因应在工业物联网（IIoT）科技持续发展，越来越复杂的开发环境，推出最新款工业规格的小型无风扇嵌入式系统EC70A-TGU产品，强调与晶片大厂Intel密切合作。

包括与CPU整合的高效能、低功耗SoC，并搭载Intel Iris Xe嵌入式图形配备全新GPU，加快影像处理和视讯串流的速度，进一步提升边缘AI运算的效能，可更轻松、精准地处理电脑视觉、高工作负载等复杂运算的应用；支援从SBC、Mini-ITX到COM Express Compact、COM Express Mini等规格，满足工控、监控、人流分析等各种边缘AI应用所需的影像视觉运算能力。

同时通过Intel ECI（Edge Controls for Industrial）与EIAMR（Edge Insight for Automation）认证，特定CPU机种还能支援Intel TCC（Inte Time Coordinated Computing）与TSN（IEEE 802.1 时效性网路）标准，为复杂的即时系统提供动能，以对应工业自动化场景的即时运算，透过多项应用场景的布署、整合，满足不同产业对於各自装置整合的需求，并提升布署弹性，加速实现企业於智慧工厂的需求。

图3 : 友通资讯近年来则因应在工业物联网越来越复杂的开发环境，推出最新款工业规格的小型无风扇嵌入式系统，具备虚拟运算及软体定义硬体的功能。（source：友通资讯）

此外，由於EC70A-TGU延续上一代无风扇嵌入式系统设计，不仅较传统工业用电脑小巧的尺寸，且运算控制单元效能与稳定性大幅提升，得以低功耗快速执行导航软体，仍可支援-20。C~60。C的宽广温度范围；系统具备内建记忆体的耐震特性，也能减少设备移动造成的影响，足以承受工厂自动化和智慧城市应用等不同严峻作业环境。

还能支援多个I/O介面与配备多达6个USB 3.1连接埠，进而连接整合更多样化传感器、强固的无线网路、电源供应、动力系统等装置，利於硬软体开发；更保留日後升级更复杂演算法的空间。适用比无人搬运车（Automated Guided Vehicle；AGV）更聪明，需要更强大运算效能高规要求的、自主移动机器人（Autonomous Mobile Robot；AMR），将有助於提升整体生产效率、准确性，从而实现零错误的生产线，大幅提升在智慧工厂和仓储应用的效能。

随着现今工业IoT的快速发展，业者须在相对珍稀的硬体平台资源上，导入AI、功能性安全（Functional Safety）、预测性维修、安全功能，积极朝数位化及物联网应用转型。但在工厂内，却仍沿用各种PLC、HMI、IPC和PAC等专属设备与特定厂商的系统，来执行既有的工厂自动化运作。

惟若既有的基础架构运算能力不足，势将难以因应新一代装置硬/软体彼此互通又不断扩充的需求，成为迈向工业4.0的一大障碍，更突显了「工作负载整合（Workload Consolidation）」技术的重要性。即须由每个软体定义多重虚拟OS的环境是以独立、互不干扰的子系统运作，来执行特定的应用程式；共通、开放的底层虚拟化硬体平台，则提供所需的运算资源，能够整合、执行并管理所有类型的工作负载。

经过共享CPU资源来全力执行AI运算分析效能後，分散到虚拟环境内的多重OS，针对设备下达即时（Real time）控制指令，不仅更为符合云端分散管理的理念，达到最隹化效益及节能减碳需求。

目前多核心CPU安装即时作业系统（RTOS），已能大幅提升虚拟系统的反应速率，有效克服过去布署虚拟化技术，难免会导致系统效能降低等问题。进而透过网路校时（TSN）控制多轴数达，实现工业应用所需的高效解决方案。Intel现也致力於建构生态系统，与合作夥伴共同推广於工业IoT领域普及应用。

如友通便经由Intel提出的SR-IOV虚拟化技术为载体，让单颗CPU可用来分身操控不同操作系统（OS）、I/O埠，再延伸到网路卡透过硬体支援改善，最终实现绘图核心系统的虚拟化（Graphics SR-IOV），将大幅提升虚拟环境的绘图效能。

进一步精简了硬体基础架构，将SR-IOV模组商品化，让虚拟化满足工业应用的即时性需求，并率先完成世界上首次技术验证，与Intel联合发表技术白皮书。进而实现Intel由「软体定义物联网」（Software-Defined IoT）的趋势，来简化架构、加速工作负载整合的愿景，同时提升系统良率和资讯安全。

友通也藉由导入开放性运算技术HDBaseT，允许通过最大长度100m的单一网路线，来串连所有工业自动化场域或超商内最多200面的多萤幕布署；以及支援无线网路视讯输出的工业级显示器，有利於布署在拉线不易的位置。「当配线更为简化、装置体积就能更小，从而省下网路费用，进一步能降低整合工作负载、升级地端设备等成本。」

未来只要CPU效能允许，不必再顾虑如何桥接持续新增的I/O装置、Wi-Fi模组，以免遭遇越来越多的异质整合障碍等，即可新增功能，缩短物联网开发时间。既解决了在现今物联网环境，业者须在相对珍稀的硬体平台资源上，积极朝数位化及物联网应用转型，还能善用台湾厂商在机电整合应用上的优势，将虚拟化技术导入物联网，从而实现「容器化（containerization）」理想，在虚拟环境下缩短开发时间，不必从零开始，将更为事半功倍。

新汉智能30年磨剑 推广整厂机联网解决方案

另一家工业电脑（IPC）大厂新汉集团甫欢厌成立逾30周年，去年也邀请策略夥伴共同见证旗下新汉智能公司在智慧制造最新研发的成果。不仅从10年前就锁定工业4.0为目标，推出相应的产品及解决方案，随着30年磨十剑有成，正逐步进入收割期。加上近年来企业受到疫情影响，而驱动数位转型商机爆发，进而跟上国际ESG环保永续的浪潮。

新汉智能云智化产品处长林均翰特别强调其中「整厂机联网解决方案」，是能将OT现场数据转换获利的致胜武器。尤其是在疫情期间，当企业不时须关闭工厂并调配产能，即可由新汉智能专案团队协助客户，调查工厂的运作现况及评估自动化程度，提供智慧制造的顾问规划服务，协助工厂管理者从最初的危机处理过渡到「下一个新常态」，包括从远距离提高生产力，继续维持工厂的绩效。

林均翰表示，有别於以往在生产线上的操作员负责多台机器，并由跨多条生产线工作的物流、质量和公用事业人员支援，导致无人化生产的成本太高。但在导入物联网系统之後，操作员将被分配到更少的机器上，於其工作区域内负责更多的任务，从而最大限度减少与外部工作人员和设备的接触。

新汉也在该公司最新落成的物联网创新空间里，展现自主研发的iAT2000云智化监控系统解决方案，打通OT与IT系统的任督二脉，可将智慧制造所需L1（Automation System）、L2（Integrated System）、L3（Edge Computing）、L4（Cloud Service）四阶段衍生的自动化、机联网、数据中台、企业战情室等关键要素；并依客户需求整合国内外不同品牌产品，提供一站式（Turn-key）服务，打造成整合式数位企业营运管理系统的智慧工厂。

图4 : 新汉在该公司最新落成的物联网创新空间里，展现自主研发的iAT2000云智化监控系统解决方案，打通OT与IT系统的任督二脉。（摄影：陈念舜）

同时发表最新产品，包括旗下VIC（Vision Intelligence Controller）系列硬体VIC-7000，可用来取代传统扮演操作人员「视觉」的Camera（镜头）C、apture Card（撷取卡）；大脑，辨识机器叁数产生的OCR/Color/Pattern数据，进而衍生VIC-Flow / Python模型来加以思考、判断；身体，搭配软体机器人（RPA）来学习与模拟合格的作业流程，目前被用於半导体产业居多。

由於半导体设备昂贵，当客户或系统整合商（SI）一旦须透过以PC为基础架构，却苦无通讯协定连结的装置，进行远距监控；或为提取OCR、颜色、图案等数据，以整合建构AI模型时，即可利用毋须安装软体的VIC及RPA介面，经过视觉采集卡提取设备数据；并支援各式各样OT+IT通讯协定，采取非侵入方式取得即时数据和运行状态。

接着再通过e-mail、line联络，省下云端服务的电信月租费；利用跨平台HTML5网页格式，提供跨平台与组织服务，允许用户自动切换页面，传送异常活动讯号或截图供二次判读、示警或保修设备；进而采取影像转换Auto Turning，从远程监控和操作键盘/滑鼠，修改叁数，缩减流程时间、人力、材料成本和降低中毒的风险，适用於无尘室环境。

VIC及RPA同时提供灵活的开发工具，例如VIC-Flow和演算模型，可让客户自行开发AI模组在内的，展现自家掌握的独特功能，创造差异化。最後再以SQL为媒介，将资料回传SPC（Statistical Process Control）交换数据，藉以自动调整和优化（Auto Turning），减少现场工程师的负担、避免人为输入错误。

此外，随着业界追逐净零碳排、ESG目标的时代潮流，带来智慧化、数位化和云端/边缘运算等更多商机，更激起台湾的智慧制造须要透过统一的开放标准，促使不同设备品牌之间可以相容共通的巨浪，才会像电脑、手机建立一致标准後，让产业规模扩大至几十倍、甚至几百倍，让自动化设备的成本更具竞争力，也最能带动创新，甚至催生独角兽。

OT+IT应用数据扩增 西门子推动纵深防御原则

西门子数位工业总经理骆奎旭（Aditya Ramkrishna）进一步分析边缘与云端运算的差异，就是必须更往终端去搜集大量数据、分析并加以视觉化，又要避免拖慢核心控制器运算效率。随着未来数据及应用程式越来越多，须要有独立於核心系统之外的装置来协助客户，并克服从云端运算分析再撷取数据时的延迟时间差。

但他也坦言，未来连网比例只会不断增加，一旦连接越多的风险越高，工厂会有成千上百个装置传讯和资料，必须要能兼顾多层工业网路安全的概念，西门子也为此倡导「纵深防御（defense in depth principle）」的原则，不只是针对自家产品开发阶段，还包括提供客户相关谘询。最後他强调：「资源有限，资料无穷！（Resources are finite. Data is infinite）」