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英特尔打造智能制造的「第一里路」

  • 郑斐文台北

工业物联网(Industrial internet of Things;IoT)的兴起,正重塑着制造业的崭新样貌,透过启动全面的数码化转型,工厂将从传统的设备自动化,朝向以数据自动化为基础的智能制造移转。

利用传感、通讯、云端、大数据等新技术,在工业4.0时代中,未来整个制造流程的机器设备都将连结到网际网络并彼此互联,以利于数据的顺畅采集 ─ 因为智能工厂的有效运作取决于生产信息的收集与分析,来协助客户改善生产过程的精准度、正确度及效率,进而提高产能、品质,并降低成本,以达成增进企业竞争力的最终目标。

因此,智能制造建置的关键重点,首先在于连接工厂内未联网的既有设备,并透过安全、稳定、可扩充的网络架构进行机器与机器间的数据交换;其次是整合新旧设备并导入边缘运算(edge computing),让节点装置能进行数据的预处理与决策回馈,如此不但可实现全面的产线智能化,还能降低传输大量数据到云端的成本,提升整体系统的反应速度;最后,提供从端到云、从车间到企业资源调度系统的定制化物联网平台,帮助制造业企业实现大范围的生产最佳化。

英特尔公司(Intel)推动工业物联网应用不遗余力,藉由提供完整的端到端解决方案,已在全球各地协助多家制造业者实现智能制造转型。英特尔与凌华科技(ADLINK)为一制造业大厂在大陆的工厂所打造的智能工厂计划便是一典型的成功案例。

在此计划的建置过程中,如何将老旧的电子产品组装生产线(SMT)变得智能互联是重要关键,因为大多数生产设备仍未有统一的数据输出界面,也让数据采集此一最基本的需求,成为最大的难题。

对此,英特尔与凌华科技开发了一系列基于Intel架构平台的软硬件方案,整合夥伴的线上控制系统(RCU)、线上终端系统(RTU)与闸道器。透过模块化的软硬件搭配与整合,实现了一个便于建构、高效率、且能有效管理的工业物联网平台,协助业者完成新一代智能工厂的建置。

此外,透过机器视觉、运动控制、物联网闸道器、振动量测传感等整合,甚至包含机台预知与预防的解决方案,让既有设备得以连结上网际网络,并整合到智能工厂系统。业者采用了凌华科技开发的内建Intel Atom 处理器的闸道器、以及内建Intel Core或Intel Xeon处理器的边缘运算服务器平台(edge server),以优异的低功耗、高效能运算能力,与相关的技术及功能配置搭配,包括OCR识别、I/O撷取、DAQ传感器布建等,组成了一套涵盖机器联网、数据收集与数据分析的完整解决方案。

这套智能工厂解决方案突破了传统的机台工业电脑限制,可蒐集各项参数与警报信息,再透过闸道器回传至工厂控制后台。管理人员可实时接收,透过线上修复机台问题;工厂高端主管也可利用这些数据找出最大生产效率,或最高生产毛利率的产线组合,进而为整座工厂创造最大的利润。此方案的部署效果已获得业者的肯定。而且,它还可以轻松扩展到更多的企业和产业,这将是打造智能制造的「第一里路」(first mile)。

另一个成功案例为日本岛根富士通公司(Shimane Fujitsu Limited),它是富士通集团(Fujitsu Limited)旗下完全控股的子公司,专门生产商用笔记本电脑与平板电脑。为了改进厂内检验产品瑕疵的流程,并随时掌握产品在重工(rework)程序时所处的位置与状态,该公司与英特尔携手开发一商业价值实证解决方案,运用FUJITSU Cloud Service IoT Platform以及 Intel物联网闸道器(Intel IoT Gateway)产品,透过物联网传感技术蒐集数据,不仅能在重工流程中全面实时监视作业流程,而且这些数据亦有助于流程分析,供日后改良参考之用。

结果证明,工作人员现在能可靠地评估重工流程中产品的状态,包括何时该出货,哪些产品已经延迟,以及传感器的电池是不是快没电。藉由这样的能力,富士通岛根已成功改进其重工产品的优先排程与管理,让重工流程的前置作业时间缩短15%至20%,重工产品的运送成本也缩减了30%。

英特尔为工业客户提供尖端的运算解决方案已有将近半世纪的时间。凭藉这样丰富的经验,以及全球最多人认可的价值链体系与可扩充的处理器系列产品,英特尔对于新兴的物联网与工业 4.0 基础架构的内涵与与机制自有一套建置方案,能以经过实证的可靠解决方案来克服制造业朝智能工厂移转的挑战─让美好的工业转型就从英特尔开始。

英特尔与凌华科技开发了一系列基于Intel架构平台的软硬件方案,将内含线上控制系统(RCU)及线上终端系统(RTU)的DEX Series与闸道器整合。

英特尔与凌华科技开发了一系列基于Intel架构平台的软硬件方案,将内含线上控制系统(RCU)及线上终端系统(RTU)的DEX Series与闸道器整合。

藉由物联网传感器的数据,重工区的视觉对应图呈现每个产品的位置与状态。方便员工看到每个产品何时该出货、是否已经延迟、或者传感器电池电量过低。

藉由物联网传感器的数据,重工区的视觉对应图呈现每个产品的位置与状态。方便员工看到每个产品何时该出货、是否已经延迟、或者传感器电池电量过低。

Intel物联网闸道器蒐集产品数据并传送到FUJITSU Cloud Service IoT Platform。富士通的分散服务平台技术,以视觉图像实时显示重工区内产品的位置与状态「日本岛根富士通公司(Shimane Fujitsu Limited),它是富士通集团(Fujitsu Limited)为例」。

Intel物联网闸道器蒐集产品数据并传送到FUJITSU Cloud Service IoT Platform。富士通的分散服务平台技术,以视觉图像实时显示重工区内产品的位置与状态「日本岛根富士通公司(Shimane Fujitsu Limited),它是富士通集团(Fujitsu Limited)为例」。