鏈結異系統 打造完整自動化製造平台
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製造系統的結構雖簡單，但子系統之間的共通性並不高，而在製造智慧化時代，各子系統必須相互整合，整體系統的效益方能往上提升，因此異系統的鏈結設計，已成為現在製造業者必須面對的課題。
工廠內部的自動化軟體相當多，從最底層的自動化設備(如PLC)的控制，到最上層的企業資源規劃(ERP)，都可算是自動化平台的一環，如果以資訊接觸層面的多寡來區分，工廠的自動化平台大致可分為4層，由上而下依序是ERP、MES、SCADA、PLC等，這4個層次的平台彼此間互相緊密鏈結，資訊依序傳遞，架構起工廠自動化系統。
這4個自動化產品，各自有其專用領域，PLC為單純的自動化控制，SCADA為環境監測與分析、MES以排程控管為主、ERP則是整合企業所有資源，做出最佳規劃。
以往這4個平台各行其是，但近年來，資源整合概念逐漸吹起，企業資源的使用被要求達到最大化，以增加其效益，因此這4個平台開始被要求必須具備與其他平台鏈結的功能。
OPC已成業界標準
在PLC方面，過去多為國際大廠如西門子、洛克威爾、三菱所壟斷，這些大廠各自發展技術，因此規格相當封閉，光是通訊網路規格就有DeviceNet、Profibus、CC-Link等10餘種，這些無法相容的工業網路技術，工廠自動化環境產生一定程度的封閉性，為了解決這個問題，工業自動化廠商在1996年成立了OPC Foundation，推動自動化標準介面。
OPC的全文是OLE for Process Control，其主要作用是讓一般電腦內最常用的微軟Windows系統與工業網路系統得以鏈接，OPC的作法就像微軟的驅動程式(Driver)，過去PC技術尚未成熟時，週邊設備並沒有一套可以完全相容的程式產生，終端的設備要與工業網路互連，就必須針對該網路開發對應的驅動程式，而工業網路規格眾多，再加上SCADA與程式語言太多，要逐一開發太過曠日廢時，如果使用OPC標準，就可以讓所有支援OPC的自動化設備，在同一部伺服器互連，打破以往封閉的通訊環境。
不同規格工業軟體的輕易整合特色，讓OPC逐漸成為自動化系統中的主要規格之一。不過有人認為，OCX或是Library也可以完成類似的功能，為什麼要使用OPC？
其實OCX與Library雖然也可整合，不過OPC因為有OPC Foundation推動，10多年來已經有數以萬計的自控業界廠商，透過OPC的介面開發出相關軟體，而會制定整合標準的原因，無非是如何讓程式設計師快速的設計出所需的程式，而且可以達到整合的境界，所以許多的廠商開發出各式設備的OPC Server。
也有許多廠商開發出OPC Client軟體，如全系列圖控軟體都支援OPC，但是對OCX或是Library的支援就沒有那麼完整，所以在企業永續經營的思維下，跟隨主流，研發單位所花費的時間會縮短，否則程式常常必須重新設計。
鏈結異系統 中介軟體成要角
OPC主要將PLC與Windows based的PC Client連結，至於SCADA、MES、ERP等平台，目前則多已採用Windows技術，因此所採用的連結方式差異不大，這3者系統分屬不同的作業平台，基於資料的安全性與保密性，以及異質系統相互溝通的問題，並不建議相互直接讀寫對方資料庫，以免影響另一系統之正常運作。
況且，產生之責任也難以釐清，甚至造成使用者對系統不信任，增加導入困難度，在此狀況下，異系統之間的中介軟體選擇，就顯得相當重要。
目前市場上的中介軟體，依架構不同可分為4種，包括獨立中介軟體(Stand along Middleware)、ERP系統模組(ERP System Middleware module)、中介軟體核心模組(Core ready Middleware)、自行開發(Home made Middleware)，而這4種軟體開發方式，以獨立中介軟體出現最早。
在e化技術中，SCADA雖然發展歷史悠久，但由於過去多被用在大型公共設備的監控，如水、油、電等，一般製造業者並不熟悉，開發商必須「獨力」研發中介軟體，在無法與其他系統結合之下，該軟體也就「獨立」於其他MES等應用軟體之外。
然而作為工廠自動化平台的重要架構之一，SCADA終究必須與MES、ERP整合，建立介面來連結資訊，因此市場上也開始出現SCADA的中介軟體。
MES與ERP的連接問題
至於在MES與ERP這端較常出問題的部分，則在於資料的交換出問題，在接單生產時，如果ERP系統接到訂單後，計畫要生產的數量無法下傳至MES系統，或MES系統生產完成後，出貨數量未能上傳給ERP系統，各自運作下，則會產生兩邊多項數字不一問題，特別是最重要的生產數量；再來就是最常見的效率弊病，業者常以人工方式將資料鍵入另一個系統，而非將資料透過介面自動交換。
常用的MES與ERP系統資料連線方式有兩種，一種是使用在市面上銷售之中介軟體MQ(Message Queue)方式交換；另一種是使用文字檔案(Txt File)方式交換，先看使用MQ中介軟體方式，運用MQ中介軟體可以解決異質系統相互傳遞資料問題，確保資料傳遞正確性，提高工作效率並減少系統整合之複雜度。
使用MQ中介軟體作為MES與ERP系統資料連線可以達到6個目的：1. 資料傳遞可確保不會遺漏；2. 能作MES與ERP系統不同平台間之整合；3. 能作中文資料轉碼；4. 能作網路異常狀況之處理以及斷線之自動回覆；5. 對大量資料傳遞效率很高；6. 能支援MES以及ERP系統前端開發環境。
MQ中介軟體可支援非常多種不同平台的整合解決方案，其支援範圍包括大型主機、開放系統及個人電腦工作站等平台，前端開發工具可用Java、VB等。透過MQ中介軟體，在任何平台的應用程式，都能以簡便的方式，快速的程式設計速度，穩定的傳遞品質達到與其他應用程式溝通之目的。
因此，使用MQ中介軟體建置MES與ERP系統整合，確實可提供一個確保資料傳遞成功、簡易程式設計、能作中文轉碼的中介軟體環境，達到應用程式之需求，並且為日後與其他系統的整合，建立一個穩固的基礎和方便的環境。
充分考慮連接介面
另一種使用文字檔案(Txt File)的資料交換方式，其作法是先使用一台Server作為MES與ERP系統之中介Server，在此中介Server上建立共享目錄，提供MES與ERP系統作資料交換。
接下來將MES與ERP系統以文字檔案作為溝通介面，經由MES 轉檔模組剖析，由ERP轉出的檔案資料，將需要的資料寫入MES系統資料庫中，供MES運作，最後ERP也會經由中介Server讀取MES上傳之資料。
在此可以看出這兩種資料交換方式各有優缺點，使用MQ中介軟體方式可以保證資料一定會讓對方收到，但是購買MQ中介軟體，需要花費額外軟體費用；另一種使用文字檔案交換方式，不需花費額外軟體費用，但是，會有資料遺漏的風險。因此要採用何種方式需考慮預算、產能大小，以及是否能容忍資料漏失等因素再作決定。
現在自動化已經成為製造業最重要的生產架構之一，而自動化軟體直接牽涉到機、電兩者的整合，而當企業考慮導入不同系統時，不管何者先導入，建議在導入第2個系統時應將兩者連結介面考慮進去，才能發揮較大的功能。
