工业4.0带动全IP智能工厂趋势

新汉电脑股份有限公司工业自动化产品规划处处长 李立伟

工业4.0带动全IP智能工厂趋势

在德国开始提倡「工业4.0(Industry 4.0)」时代来临之后，智能工厂也随之受到更多的瞩目。新汉电脑工业自动化产品规划处处长李立伟指出，工业4.0的概念主要是由智能系统(Intelligent System)及网络实体化系统(Cyber Physical System)所组成，藉由两者结合而衍生出全新的生产管理思维。

李立伟指出，过去的生产信息管理，采用的是一种集权控制系统， 由现场设备回报信息给系统判读，再由控制系统下指令给现场设备，这种方式虽然可以满足控制的精确性、节省人力、达到机器自动运行的目标。但这种由上而下的自动化控制方式，设备之间并没有进行平行沟通，其实是没有让整体的系统达到最佳化的状态。有监于此，才有后来的M2M (Machine to Machine)，进阶到Machine to Man，然后演变到物联网的概念出来。

从设备与设备之间的沟通，到人与设备之间的沟通，物联网之于工业自动化价值也衍生开来。但李立伟指出，物联网只有连接到物，并没有将服务连接起来，为了达到智能化的目标，必须要让不同的网络得以连结，这部分的工作又超出了传统控制器的能力，而必须仰赖PC-based设备的弹性，但同时又要考虑到可靠性，所以嵌入式PC系统也就成为智能工厂不可或缺的要角。

李立伟指出，过去提到生产管理，我们都是用工业区的方式思考，需要产能时，就先想到扩充设备及土地，但对业者本身及环境，都会造成负担。但工业4.0的概念，透过全IP化布建，可以整合分散在不同地方的资源，用最有效的方式运行即可，也让企业得以用最经济有效的方式成长。

当数据串流愈多，网络速度愈快，传输的数据愈精细，执行的动作也就能够更细腻。李立伟以机器手臂为例指出，当人与机器可以一起工作时，代表产线已迈入高度智能化，产线布置也更加灵活，有助于工业4.0的时代早日实现。

要达到前述目标，李立伟认为，工厂必须全面e化，也就是全面IP化，才能让所有的设备共享信息，从现场端、设备端，一直勾串到服务端，直到上层的管理端及营业端。

要建立工业4.0要求下的智能工厂，李立伟认为，需要具备几项要素。首先，现场的设备端必须与系统网络完全兼容；其次，工业Ethernet架构必须要完整实施；最后，则是建立PC架构的控制系统。

但各地区的使用者习惯不同，解决方案供应商的支持能力，也将会遭逢前所未有的挑战。李立伟表示，包括多种操作系统版本驱动程序的支持，控制系统软件的配合，都是必要的服务。此外，控制市场对于产品的稳定度及可靠度格外重视，但相对的，使用者习惯也很难更改，因此解决方案最好跟着国际大厂的标准走，例如要有能跟国际大厂所制定的现场总线(Fieldbus)网络协定兼容的能力，才能降低使用者的进入障碍。

李立伟最后强调，工业4.0下的智能工厂架构，其实不只是连接工厂而已，而是连接所有事物，而且要做到没有时间及空间限制，让所有设备及架构的信息都能串连起来，系统的灵活弹性、效能及建置成本，才能展现出合理的价值。