藉工业物联网融合IT与OT 驱动制服化转型
- 洪千惠
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近年来有一本书备受业界人士关注，系由美国在线创始人Steve Case着作的「第三波数码革命」，他深信巨大的创新力量，将在实体产业勃然兴起；探究背后的驱动因素，便是物联网(IoT)。
一般谈到IoT应用，人们往往会想到诸多范畴，举凡智能城市、智能医疗、智能零售、智能交通、智能能源、智能建筑等等比比皆是；但根据管理谘询公司麦肯锡提出的预测报告，展望至2025，这些智能应用当中最富含钱景者，其实是智能工厂，有高达1.2万亿美元~3.7万亿美元的产值潜力，由此不难理解为何工业4.0议题延烧多年，始终不见退烧，只因懂得运用物联网技术创造价值、实践工业4.0目标的企业，将是第三波数码革命的大赢家。
推动智能制造，驱使业务模式变革
只不过现今仍有不少制造型企业，即使高度认同工业4.0，却未必掌握个中精髓。工业电脑领域的领导厂商研华，多次在智能制造主题演讲时，引用一张「工业4.0实现之进程」投影片，透过拾级而上的阶梯，表彰工业4.0的五个里程碑，包括：最初阶的自动化、省力化；第二阶透过机台连线、数据收集，再串联MES/ERP达成生产信息的可视化；第三阶段寻求生产流程优化、品质效率提升；第四阶段借助大数据分析达成预防维护综效；最后一阶段则延伸客户服务，驱动业务模式的创新变革，也就是所谓「制造服务化(制服化)」。
换句话说，虽说物联网技术是促成设备联网、状态监测的关键第一步，但如果仅将此技术应用的期望值，局限在自动化、省力化层次，绝对是小看了智能制造的威力。
具体而言，工业4.0与智能制造的终极意涵，在于改变企业经营观念，加速企业体质之改造，借此开创产业新契机，其间不仅涉及数码制造能力的养成，更需结合数码行销的软实力；由此观之，真正的工业物联网(IIoT)与工业4.0核心架构，应该不只有偏向工厂营运或实体世界的操作技术(OT)，还需要进一步串联虚拟世界，故须引用虚实之间的界面技术，也就是信息技术(IT)，显见IT与OT势必融合，此外亦须再整合通讯技术(CT)。
IT、OT与CT三者融合确实重要，缺一不可，尤其是CT，它代表各种有线通讯、无线通讯、长距离通讯与短距离通讯等相关技术，譬如Wi-Fi、Bluetooth、Zigbee、4/5G、NB-IoT、LoRa、Sigfox等采用授权频谱或非授权频谱的无线通讯技术皆是，一直到工业通讯与总线技术，通通隶属于此范畴，是将感知层信息上传至应用层的关键所在；尽管如此，此处为了彰显后续的制服化趋势，姑且将CT技术细节先略而不谈，暂时将探讨重点摆在IT与OT的双T整合。
事实上IT与OT的融合命题，已伴随工业4.0、智能制造或IIoT等议题发烧，被倡议多时，但迄今诸多业界专家仍不忘强调此事的重要性，显见在现实世界里，这个整合工程尚未被完美落实，深究个中阻碍，有时未必归咎于技术，而是人的问题。
从过去几十年以来，IT与OT都已各自存在，任何一方都不是新技术，几乎所有制造型企业，内部都有IT专业人员，也有OT专业人员，只是两派人马鲜少交流对话，IT从未取得PLC建置或支持的所有权，相对的，OT也从未取得ERP建置或支持的所有权。
设立工业4.0小组，汇聚IT与OT能量
但两方分治的局面，如今到了必须改弦更张的时刻。原因在于，全球的制造型企业都面临巨大挑战，举凡全球竞争态势加剧、人工成本上扬、制造品质的要求日益严格，乃至因用户为王的时势所趋，企业必须从计划性生产走向接单式生产，从大批量制造转变为少量多样定制化制造，且需承受产品生命周期愈趋短绌的压力，迫使企业必须转变现有经营模式，导入工业4.0势在必行，特别是需要将虚实整合系统(CPS)建立起来，否则终将丧失营运竞争力。
欲建构CPS、或是所谓的数码双胞胎架构，不把IT与OT融合在一起，肯定行不通；况且随着IIoT技术益发成熟精进，已明确定义未来智能制造的平台框架，不论对于如何将「智能」链结到服务系统、资产设备、企业营运，都有清楚的技术分类，因此照理说，企业不仅必须推动IT与OT的融合，而且在技术上绝非滞碍难行。
不过要想让IIoT加速落地实现，在企业组织内部，需要明确的所有者角色，因此最理想的方式，便是先由高层宣示投入工业4.0，再组成工业4.0的推动委员会或推动小组，此一编制中，既有IT领域的菁英，也有OT领域的专才，使他们能在工业4.0这个整体观念及共通目标下，捐弃彼此本位主义，共同向前迈进。
专家认为，IT及OT两派人马的磨合，或许需要历经时间的淬炼，故基于保守起见，不妨先以小处着手，选定一个工厂或产线开始做概念验证(PoC)，尔后再根据这个案场的实作历练，拟定工业4.0策略目标，接着按部就班落实到企业内部的其他场域。
另一种做法，则是由第三方业者提供一个中立的技术平台，它兼具采集工业大数据(经由PLC、工具机控制器或行专用通讯协定)、整合行业应用(经由ERP或MES)、整合平台软件(透过各种PaaS软件功能)，让分居上下位的异质信息流得以被串接、统合，接着再结合Node-RED的逻辑判断、RESTful API的系统整合，衔接以云端为基础的IIoT应用资源，迅速扎稳制服化转型之根基。
借镜制服化案例，加速创新转型
有关全球制服化的经典案例，最常被人提及的业主，无疑正是劳斯莱斯(Rolls Royce)，众所皆知该公司原以贩售飞机引擎为主，之后导入工业4.0，利用物联网与大数据等技术，建立了堪可实时监控全球客机4,600多具引擎的纯熟能量，持续收集每架客机引擎的转速、温度、震动、油压等运行信息，再透过后台监控中心统一做分析比对，以研判个别引擎是否处于正常状态，若不是，即可定位潜在的问题点，在真正发生故障前及早介入维修。
随着前述服务模式的顺利运转，劳斯莱斯明确感受到，所有航空公司皆对此需求若渴，因为都生怕自己的客机引擎出现无预警故障，冲击营运绩效，也表态愿意对这般高附加价值服务进行投资，促使劳斯莱斯决定转变行之已久的商业模式，将飞机引擎由卖转租，退居引擎生命周期管理维护服务的载具角色，因而使该公司获致细水长流的稳定收益，也增加了其与客户之间的黏着度，堪称制服化的最佳实践案例之一。
