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英特尔携手新汉 协助制造业迈向工业4.0

  • 郑斐文
PC-Based高弹性智能机械控制器应用架构。

物联网的兴起,带动了工厂从自动化朝智能化发展,并迈向全新的工业4.0世代。然而,制造业朝向工业4.0升级时,首先须克服OT(操作技术)与IT(信息系统)的集成挑战,才能达到智能制造的目标。

新汉以多年工业计算机产业的经验,透过采用基于Intel IoT之运算平台,建构了完整的IoT智动化解决方案,可协助制造流程中的各种机器设备连结上网,建立端到端(end-to-end)的连接,让机台能彼此沟通、追踪纪录零组件与产品的生命周期、实时分析所有的生产数据,进而提高生产的弹性。

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新汉 IoT 解决方案架构图。

新一代PC-based控制器与闸道器 集成OT与IT

在现行的自动化工厂中,整个生产流程有许多原本独立的设备,各自拥有不同的开放程度、通讯协定、程序语言、连结接口等,使得指令无法贯穿于机器设备之间,必须透过人员操作,让制造符合生产指令。因此,当工厂有工业 4.0升级或机器设备连网的需求时,系统集成商的工程师必须一一了解生产在线不同控制器的操作细节、开发方式,个别接连上网后,再集成各种通讯协定。

为解决此一问题并提升生产流程集成效率,新汉开发了「PC-Based高弹性智能机械控制器」,利用其一对多的特性,可控管整个产在线的机器设备、编程方式和生产数据,一次集成所有的运动控制设备。

采用软件演算为核心开发的「PC-Based高弹性智能机械控制器」,提供基于EtherCAT的进阶运动控制功能,适用于生产在线各种系统,可以满足运动控制高速度与高精密度的要求,支持机器人控制及视觉辨识工作。

此外,考量控制器要求的精密度、运算效益及稳定度,新汉选择使用针对物联网产品开发的 Intel Core i5-6500TE处理器,此一Intel Core处理器系列提供长达 15年的产品生命周期,与其广受业界一致认可的稳定性与高速运算力,再搭配新汉针对运动控制研发的软件 NexGMC,对于不同运动控制器提供高度集成性以加速开发效率。PC-Based高弹性智能机械控制器不仅具有快速且高精度的特色,亦支持标准 EtherCAT的从站模块,能协助制造业者以更简捷可靠的方式迈开工业 4.0步伐。

另一方面,针对CNC工具机的连网需求,新汉则是开发了「工业用机台连接闸道器」,透过提供专业CNC工具机通讯软件,支持市场上主流CNC工具机的通讯协定,包含Fanuc、Mitsubishi、Heidenhain等控制器。此闸道器能解决CNC工具机封闭性系统的问题,让独立的CNC工具机也能将生产信息上传,达到机台连网的功能。

为了让设备效能达到最佳化,新汉在工业用机台连接闸道器的核心上采用Intel Atom x5-E3930处理器,双核心、时脉可达到1.8GHz,有足够的运算能力与耐用性,同时节省成本与耗电率,兼顾运算效能与成本效益。

当生产在线的所有机器设备,都能连网沟通,下一步就是将生产资料汇整至云端平台,集成生产线外部订单、供应链、客户服务等多方信息。对此,新汉推出IoT Studio,以图形化使用者接口(GUI)简化操作,协助企业解决闸道器连接传感器以及云端平台之间复杂的通讯协定问题,不论是控制器、设备、可程控器(PLC)或是传感器而来的资料,皆可透过IoT Studio与云端平台无缝接轨。

因此,结合可让封闭式CNC工具机连结上网的工业用机台连接闸道器、以及PC-Based高弹性智能机械控制器使生产流程上的机器设备相互串联,再以 IoT Studio将生产信息与应用程序串连云端,新汉与英特尔共同为制造业者打造了一套完整的解决方案,可快速将原本制造流程中原本独立的产线、设备、控制器、CNC工具机等OT和IT集成连网,达到生产流程IoT智动化的目标。

英特尔与新汉─工业 4.0的驱动者

工业4.0对制造业最主要的驱动力,是将需求、生产与客户服务之间的距离缩短,以因应市场波动以及客制化需求的趋势。因此将工厂内部物件全面智能化,打造虚实集成的系统,只是第一步,在规划生产元件如何连网智动化时,必须考量系统具有未来升级与扩张的兼容性。

新汉和英特尔深刻了解制造业及系统集成商的需求与困难点。针对已自动化,但还需升级至信息全面智能化的工厂,提出 IoT 智动化解决方案,其中包含的各种 IoT连网软硬件,不仅符合现行市场需求,更考量到系统集成商升级作业流程时人力、时间与成本的效益,能协助客户顺利迈向工业 4.0。