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Moxa強化智慧工廠通訊與運算能力

Moxa FA應用架構圖。

伴隨市場變遷加速,使得製造業面臨莫大轉型壓力,必須精準預估庫存、靈活調整產線,方能妥為因應與日俱增的少量多樣客製化生產需求,遂使得「智慧工廠」議題躍為顯學。

所謂智慧工廠,某種程度像是人的大腦,必須竭盡所能接收各方資訊,才能一路優化生產線、廠房、倉庫乃至能耗監控等諸多管理環節,藉以進行準確判斷,實施有效應變;因此不可諱言,「資訊整合」乃是實踐智慧工廠的先決要件。

要想實現資訊整合,必須仰仗兩項關鍵能力,其一是通訊能力,只因唯有掌握工廠現場產線狀態、廠房管理資訊,方可協助決策者知所因應,善盡生產備料、產能規劃之能事,其間勢必涉及工業網路、企業網路的串聯,及異質系統之間的銜接,凡此種種,少不得需要借助通訊。其二是運算能力,只因欲將資料轉換為可用資訊,勢必透過分析程序,所以亟需將智慧判斷能力,散布至工業應用現場,以利提升分析效能。

對於IT工程師,通訊、運算可謂看家本領,難度理應不高;然一旦連結工業應用,即蘊含莫大挑戰。先以通訊而論,工業應用環境充斥多樣通訊協定,彼此對應不同生產機具儀器的現場總線,絕無說換就換之理,如何整合異質資訊,並適切傳導至乙太網路,將是一大難題,再者,工業應用講求穩定,較商業環境更加重視即時備援(Real-time Redundant),以維持產線恆常運轉,尤需倚重現場工程師的管理能力,惟這些熟嫻I/O或PLC的工程師,卻對TCP/IP頗為陌生,如何弭平鴻溝,好讓成熟的IT技術得以運用於工廠現場,堪稱棘手課題。

再以運算分析而論,工廠現場講究即時反應,此時若援引過往IT慣用模式,一切仰賴中央系統彙整大量資訊、再傳達智慧指令,恐有鞭長莫及之虞;只因中央端反覆向各個I/O點匯集資料,隨之而來的龐大通訊量,將對網路構成沈重負荷,使智能難以迅速灌注到工廠現場角落。

援引長期合作夥伴 克服層層難關

四零四科技集團(Moxa)工業協定整合方案產品事業處資深經理楊躍輝認為欲克服挑戰,必須綜觀「整合」、「頻寬」及「安全」全局,憑藉完整產品線及領先技術,方有助於快速消弭工業應用與IT技術之間的隔閡。

有關整合,重點在於透過通訊協定的轉換,好讓不同系統有效整合與維運。Moxa發展具備多元通訊協定(例如Modbus、PROFINET、EtherNet/IP…等等)的閘道器,並致力營造易於安裝、易於維運,以及符合工業現場環境需求(深具溫度、電磁波等諸多干擾的耐受度)等特質,協助用戶扎穩資訊傳遞的根基。除此之外,考量工業應用亦重視影像與聲音的傳達,Moxa亦發展寬溫、防爆型IP監控解決方案。

至於頻寬,旨在確保大量資料即時傳遞下,不致造成網路負荷、衝擊運算效能。Moxa提供智能型前線控制器,兼具資料蒐集及分散式智慧處理能力,並搭配智能I/O技術保有「依事件報告」利基,僅回傳變動訊息以避免虛耗頻寬資源;另提供Turbo Ring與Turbo Chain等創新技術,將通訊瞬斷時間壓縮至微乎其微地步,以利實現即時備援。

楊躍輝補充,傳統工業控制器專司現場I/O反應,通訊能力不強,而PC儘管擅於通訊與運算,但穩定度未臻工業水平,兩者顯然各有缺憾;為此Moxa研發新一代I/O Controller,可望達到巧妙平衡點,既可兼容標準PLC語言,亦具有遠大於PC的穩定性,藉此滿足智慧工廠之所需。

針對安全部分,不可否認,當PLC接軌公眾網路,必然衍生資訊安全疑慮,因此Moxa推出內建小型防火牆的安全路由器,確保工業現場應用安全無虞。

更重要的,工業應用一經啟動,往往長達逾十年,因此製造業者意欲打造可長可遠的智慧工廠,一方面需援引長期合作夥伴助力,依其Domain Knowledge及實際環境需要,規劃並建置最佳應用環境,並獲取完善教育訓練;二方面則依賴夥伴提供長期產品保固,並在升級過程中,獲致足夠的諮詢顧問奧援。有鑑於此,Moxa將持續培養擅於技術、資訊整合的的專家,不斷強化專業服務能量。

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