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妙用軟體定義與邊緣運算技術 破除工廠數位轉型瓶頸

  • 劉中興

現今隨著工業4.0、智慧製造等浪潮風起雲湧,許多製造型企業紛紛尋求導入電腦視覺、運動控制、人工智慧(AI)等進階技術方案,期望藉此大幅增進自動化生產效率;但在部署一干進階系統、乃至導入AI人工智慧改善生產效率、生產品質的過程,往往蘊含艱鉅考驗。

立端科技技術長李明樹表示,歸納前述痛點與挑戰,主要分為兩大類型,其一在於新的採購案,企業因應工廠自動化需求,規劃同時引進電腦視覺、運動控制、SCADA、以及AI等4項系統,但必須購置4套獨立的運算單元,每個單元都是軟硬體綑綁結構,僅提供單一功能,意謂企業須面對4個不同供應商,歷經至少4次議價程序,簽署4份保固維護合約,明顯徒增管理複雜性,也墊高總體持有成本以及設備維護風險。

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立端科技技術長李明樹指出,透過近似於App Store概念的EaGoi市集,使Edge Consolidation Server的用戶無需汰換底層硬體,便可藉由VM隨需啟用不同廠牌的電腦視覺、運動控制、SCADA、AI或資安軟體,完全擺脫供應商綑綁效應。

另一種型態,在於工廠已有沿用多時的老舊機器,儘管可能僅有半自動化水平,但搭載原本的程式運作,穩定性甚高,如今為了引入新功能,迫使企業必須採購全新設備、打掉重練,汰除這些仍具生產力的資產並且工程人員需要重新體驗學習曲線,導致Industry 4.0實現之道路曠日廢時,更別談及目前工廠多在老舊設備升級所帶來之成本關卡陷入掙扎。

透過虛擬化結構,同步運轉多組新功能

李明樹指出,為幫助企業解決兩大痛點,立端科技借鏡網路安全大廠的發展方向,援引「軟體定義一切(SDx)」主流技術趨勢,結合手機大廠的App Store創意巧思,將它們實現於物聯網(IoT)應用場域,自行發展獨特的Edge Consolidation Server(ECS)平台,蘊含「軟體定義的IoT」利基,而立端將它定名為LEC-3340產品,預計明年(2019)初上市。

以上述第一類情境而論,用戶之所以需要啟用4組運算單元,在於綜觀現今市場,僅見到針對單一功能設計的軟硬整合系統,惟一旦藉助立端ECS,僅需利用同一機台,便能同步啟動多個虛擬機器(VM),各自運行電腦視覺、運動控制、SCADA和AI等功能,有助於用戶大幅減少硬體購置成本、簡化供應商管理,更可拜軟硬體結構分離所賜,衍生不同妙用。

李明樹進行一步說明,如前所述,立端將App Store概念融入ECS產品設計架構,打造EaGoi解決方案市集,亦積極建構背後生態系,現在已與十多家夥伴建立合作共識,今後隨著LEC-3340開市,來自不同廠牌的電腦視覺、運動控制、AI、SCADA或資安防護等各種工具,都會陸續在EaGoi上架,供用戶彈性選用。舉例來說,假使用戶期初啟用A牌運動控制系統,發現成效不如預期,可改採B牌運動控制系統,因透過VM運行,故底層LEC-3340可一路沿用,不需換置。

至於第二種情境,意指現有機台的升級再造。用戶可透過Ghost方式,無需取得現有程式的原始碼,即可將整套程式Clone至ECS之上的VM運轉,而用戶難以割捨的穩定性,將原封不動在LEC-3340持續呈現;除此之外,用戶可透過相同硬體平台,隨需加開多個VM,藉以運行電腦視覺,或AI深度學習、推論等新功能,將早先的半自動化格局,順勢推向自動化、智慧化。

以印刷電路板產業為例,當備妥電路板與其零件、並完成插件後,過去已可仰賴半自動化設備,將之推送到錫爐進行波峰焊,但歷經過錫爐程序後,仍需仰賴人工進行檢查,確認零件並無谷包或龜裂等異狀,才能接續進行剪腳、補焊;如今業者可透過Ghost手段,將原本過錫爐的半自動化程式Clone到ECS VM,再另外建立新VM,以執行電腦視覺系統,取代傳統人工檢查作業,使整條產線邁向全自動化,單憑此例,即可凸顯ECS之於智慧工廠議題的實用價值。