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2017智能工厂与工业4.0论坛专辑

工业网络应采用专属解决方案

新加坡商泛达台湾区客户经理连翰林。

随著智能制造需求的趋势兴起,新加坡商泛达台湾区客户经理连翰林指出,工业网络与企业网络必须要开始界接,工业网络必须要从原有的封闭汇流排系统,走向开放式的,统一的系统,最终形成万物联网,也因此包括网络布线、信息安全、基础设施等规范和标准设计,都会有所变化,业者必须要及早因应。

连翰林表示,现有的企业网络标准,未必能符合工业标准,因为企业网络掉几个封包可能不要紧,但发生在制程中就可能会造成严重的损失。目前在全球已有许多工业网络的规范和标准设计,比较常见的是IEEE及ISO/IEC 11081,另外欧洲有CENELEC,英国有BS,业者在设计基础设施时,须始终参照当地标准。

网络线缆就像血管及神经,遍布在整个环境之中,连翰林强调,工业网络必须要能够应付各种不同的恶劣环境,于是在工业网络的国际标准中,已经提出「M.I.C.E.」,针对防止机械冲击及震动、防水及灰尘、防气候及化学及防电磁这4种不同的环境,都要使用不同性质的线材,如办公室可能使用等级1的产品即可,工业环境可能就得用到等级3的产品,因为厂区是不可断的环境,网络断掉所造成的损失是不划算的。

因此工业网络应该要根据工厂厂房不同的区域分区,做好环境分级,配置不同的产品,如在控制设备电信室,也许使用一般质量如等级1的产品即可,但如果是自动化岛,可能就得用到高质量如等级3的产品,但就算使用高等级的网络线缆,也要正确安装铺设,才能确保系统性能、安全性和可测试性。

连翰林同时强调,工厂网络架构最好采取分区架构,而不是采用传统式网络架构(HOMERUN)。HOMERUN是一种扁平化网络,通往一个交换机,每支走线均敷设一根线缆,好处是一线到位,但只要设备移动,通常就得要求新的走线,不但过程繁杂,还会因此耗用大量线缆,无法因应可能随时需要更换或扩充设备的工业网络环境需求。

至于分区架构,则可确定制造及加工分区,通过接入层交换机,保持本地流量处于本地,通常为光纤上行链路和铜缆下行链路,设备移动时,通常只会影响铜缆下行链路,同时可以在备用通道中构建,以进行扩展,不但比HOMERUN 架构耗用的线缆少,变更也更快速,连翰林指出,最多可降低40%的材料成本,人工成本最多可降低18%,部署时间最多节省75%。

此外,从企业到边界,要提供可靠的端对端实体层基础设施。如泛达的IoT产品为无线模块,可以用来作为节能感应,还能够侦测震动,以免影响产品生产良率,同时采用IP67规格,在室外也可以使用。为了确保物理网络安全,所有还没有使用的埠,都可以先锁住,任何跳线要插拔,都得先用钥匙打开,让网络配置更加完善。

连翰林表示,工业网络还需要网络管理软件,可以让管理者掌握整个厂区,及各个机台跟服务器的联机状况,目前包括食品工厂、智能化仓储、卖场及体育馆IoT建置等,都已有不少成功案例,值得业界参考。

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