有效优化生产力 Moxa力助工厂建构联网骨干

四零四科技市场开发经理 吕百舟

无庸置疑，欲实现工业4.0与工业物联网，最重要第一步，即是让设备联网；根据Intel报告，全世界迄今仍有高达85%的工业设备尚不具联网能力，这也意谓工业物联网未来庞大的契机。「假使生产设备的联网比例增加1%，则全球企业的生产力，将因而提高3,230亿美元，可谓影响深远。」四零四科技(Moxa)市场开发经理吕百舟表示，显见唯有设备联网，才可望活化智能装置、智能系统，进而形成智能决策，使工厂真正走向智能化。

吕百舟指出，归纳企业实践智能工厂的主要动机大致有二，一是「节能」，国外专业机构概估，综观当前多数工厂的能源使用状况，其实尚有15%~20%节约空间，想像空间着实不小；另一动机是「优化生产力」，如同前面描述，只要拉高设备联网比例，即可带动生产力大幅增值。

迈向工业物联网  三大挑战待克服

但不管是落实设备联网，乃至进入工业物联网应用，企业将无可避免面临诸多挑战。首先挑战来自数据整合，多数现场设备来自不同厂牌，各自采用不同通讯协定，如何有效整合这些异质设备与协定，堪称一大难题；其次挑战是数据传输，许多用户担心透过无线网络传输，不仅易受干扰，也有封包掉落疑虑，很难不间断将现场信息上传SCADA系统；第三大挑战是数据管理，举凡如何有效汇集数据，为下一步大数据分析做准备，或如何简化工厂自动化网络与IT工具的维运管理，都有相当困难性。

Moxa根据用户端的三大痛点，分别提出对应解决方案。针对数据整合，其提供各种闸道器(Gateway)产品，满足工业现场多元化协定转换需求，包括PROFINET、PROFIBUS、EtherNet/IP、DeviceNet等多种通讯协定，都在支持范畴之内，此外提供RS232/485转无线或以太网络的的串口设备，及线上I/O服务器(Remote I/O Servers)。

对于数据传输，Moxa提供逾600款型号的工业以太网络交换器，内含Turbo Ring与Turbo Chain等富含实用性的独特备援技术，有助消弭掉包疑虑；另考量许多工厂环境不易布线，若要满足机台设备联网需求，必须藉助无线网络，因此提供无线基站产品，搭配专属Turbo Roaming技术，帮助企业打造无缝的漫游联网服务；并提供工业级安全路由器，透过线上监控机制，营造以太网络安全应用环境。

至于数据管理，Moxa提供MXstudio全功能网管套件，内含MXconfig工业网络配置工具、MXview工业网络管理软件，及N-Snap工业网络快照工具，其中MXconfig有助于在初期部署阶段有效简化设置作业，MXview则以直观的图示化界面实时显示网络状态信息，N-Snap可协助用户快速蒐集与比对网络数据，加速问题诊断与处理；另提供MX-AOPC UA软件套件，使用户顺利启动高效率且无缝的SCADA设备数据管理系统，无论何时何地，都能轻松进行系统监控。

统整异质协定  加速促进工厂节能

吕百舟接着说，针对多数企业推动智能工厂的首要动机「节能」，现今主流趋势即是变频器(VFD)，只因为多达60%能耗源自于马达，若能让马达运转更具效率，便可望对于节能产生莫大助益，而VFD正是提升马达运转效率的关键利器。

因此多数企业期盼利用PLC结合VFD来控制马达，随时调整个中风扇转速，然而不少既有现场设备都走Modbus协定，不同厂牌PLC各自惯用不同协定，好比彼此操持不同语言，必须透过闸道器居间转译，将异质协定转换为一致语言，才能如愿进行马达控制；为此Moxa透过MGate 5105-MB-EIP等闸道器产品，实现Modbus转以太网络。

针对另一项攸关企业发展智能工厂的动机「优化生产力」，若以CNC/DNC为例，相关主流趋势有二，一是每年CNC设备销售量多达60万台，另一则有85%的CNC设备，都会搭配DNC(Distributed Numerical Control)系统的辅助，以改善数控机台的总体利用率(OEE)。

不可讳言，许多生产环境都充斥使用年限已久的CNC设备，它们都走RS232序列协定，且现场环境多有布线困难性，此时即可透过Moxa的无线串口服务器、工业级无线基站，让CNC设备能与处于以太网络环境的DNC系统互动沟通。

一旦建立CNC与DNC之间的连线通道，后续所能展现的效益颇为可观，只因为业主无需购置大量机台、占用大量空间，即可让陈旧的CNC设备摇身变为现代化装置，进而透过DNC系统监控，有效提升稼动率与产能，使前置时间(Lead Time)大幅缩短，终至带来莫大商业利益。

更进一步，有了上述无线串口服务器、工业级无线基站居间穿针引线，亦可协助催生与CNC设备监控主题相关之云端智能服务，例如目前已与Moxa合作的Scytec顾问公司，即可帮助一些缺乏IT维运能力的企业，透过外部力量来弥补无力自建In-house DNC系统之缺憾，能经由云端监控系统界面，随时掌握机台生产或工厂营运状态，甚至藉由大数据分析发挥预测功效，及早进行机台检修或换置。

总而言之，企业欲打造智能工厂，绝非一蹴可几，必须扎稳数据整合、传输及管理等关键基本功，才能循序实现上层应用蓝图；而Moxa提供的丰富产品线，可望各司其职，协助企业逐一解决数据整合、传输及管理等三方面种种难题，以期加速推展工业物联网应用。