打造工业4.0专属网络基础建设

泛达工业自动化技术系统工程师李鹤鸣。

许多自动化设备厂商，因为采用各自专有的的通信和控制协定，导致自动化系统的互通性和兼容性不佳，扩展升级、数据获取都会遇到层层的障碍。

泛达工业自动化技术系统工程师李鹤鸣指出，因为工业4.0的目标之一，就是要因应客户的需求做到定制化，网络的稳定性变得非常重要，制造业因此需要工业以太网，才能与现有的企业网络无缝衔接，将底层数据提升到顶层，企业和工厂的信息互通无障碍。

工业以太网络架构从逻辑架构落地到实体层，都有非常严景的要求。如对于工业厂房的安装，应遵守ANSI/TIA 1005工业厂房电信基础设施标准，这是为解决一些工厂具体问题而制定的标准，如在恶劣的工业环境中运行，支持工业和建筑控制范围内除视频、语音、数据、文本之外的工业厂房应用，以及支持安全和消防警报系统。

其次则是要考量M.I.C.E.环境边界，泛达台湾区域经理连翰林指出，办公室与工业的环境差别，后者的环境恶劣程度大很多，机房、办公室的配件规划等级，不能适用在厂房。

工业厂房分区及环境分级，必须要用量表去分级，根据不同的环境变量规划，如M.I.C.E.是指机械(冲击、震动)、进入(水、灰尘)、气候(化学)及电磁，不同的区域如工厂地面区域、工作区域及自动化孤岛区域等，适用的M.I.C.E.各不相同，需要因应环境状况提供不同保护等级的方案。

再其次则是要选择正确的分区架构。连翰林指出，传统式网络架构－HOMERUN的灵活度不高，如设备一旦移动，通常就得要求新的走线，耗用大量线缆，不适用工业4.0的需求。

李鹤鸣建议业者改用分区架构，除能确定制造？加工分区，可通过接入层交换机保持本地流量处于本地，可以在备用通道中构建以进行扩展，比HOMERUN架构耗用的线缆少，而且不会出现一个地方出问题，所有地方跟着出问题，安全性及稳定性都比较高。连翰林表示，采用分区架构，不仅增加可用性，最多还可降低40%的材料使用，18%的人工成本及75%的部署时间。

连翰林指出，完整的工业以太网络架构还需要CPwE(Converged Plantwide Ethernet；融合全厂以太网)，这是罗克韦尔自动化公司和思科系统公司为主的一个机构的合作成果，泛达定义了实体层的框架，填补了物理基础设施空缺。

藉由CPwE的架构，泛达将工厂空间分为5个区域 简称5-IN，包括企业数据中心、微？工业数据中心、工业配线架、网络分区系统及控制台解决方案，可以实现一网到底，从企业到边界，提供可靠的端对端实体层基础设施，可说是工业自动化基础设施产品的重要要素。

如在连接企业和工厂车间(IN-ROOM)时，由于自动化网络易受干扰，可能会导致停机及生产损失，透过泛达推出的IntraVUE，就能够识别和报告对提高工业以太网基础设施正常工作时间而言，至关重要的信息。

而在连接机器到机器(IN-ROUTE)，则需要使用工业配线架(IDF)及网络磁碟分割系统(NZS)架构的工厂网络布局。连翰林指出，由于工业4.0会使用更多的线材，针对当前工厂的工业汇聚交换机箱可能碰到的问题，由于有些跳线不能乱插拔，必须要提供信息埠锁的设计，并使用标准化的桥架通道，简化网络布线，方便整理线材。

而交付至机器的以太网(IN-PANEL)，因为遍布工厂车间的不同系统正变得日益连通，这使得以太网节点数量不断增多，必须要做好空间优化，不但可提高设计的灵活性，临时剪裁及配置也会比较方便。

在机器上部署以太网(IN-FIELD)，则需要能够解决电缆布线、连接、应力、标识和环境保护等问题的相应布线基础设施，进而最大限度的增加工厂正常工作时间，并确保长期可靠性。

最后是从基础开始连接(IN-FRASTRUCTURE)，工厂的基础设施，从电力变压器到网络设备，都必须要管理和强化，才能充分保护投资，所以完善的接地系统方案则是非常重要的。