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数码转型之 IT 系统整合解决方案

  • 李佳玲台北

OT与IT之间一直以来各自独立拥有不同的产业知识(domain know-how)造成沟通的断层进而影响的数化位的信息串接。因此,如何让OT端的数据可以快速且简单的被串接到IT系统,同时IT的信息可以顺利的被OT端接收,俨然已变成为数码转型的新议题。北尔电子
OT与IT之间一直以来各自独立拥有不同的产业知识(domain know-how)造成沟通的断层进而影响的数化位的信息串接。因此,如何让OT端的数据可以快速且简单的被串接到IT系统,同时IT的信息可以顺利的被OT端接收,俨然已变成为数码转型的新议题。北尔电子

智能制造(Smart Manufacturing)与智能企业(Smart Enterprise)是数码化的进阶目标。要做到智能制造与智能企业,除了要将工厂内部的各类环安卫、生产和检测设备的运作状态及重要参数实时收集起来之外,还必需将相关数据与公司内部不同 IT 系统如制造执行系统(MES)、企业资源规划(ERP)、第三方 IT 服务(3rd party IT service)互相通讯与交流。然而OT与IT之间一直以来各自独立拥有不同的产业知识(domain know-how)造成沟通的断层进而影响的数化位的信息串接。因此,如何让OT端的数据可以快速且简单的被串接到IT系统,同时IT的信息可以顺利的被OT端接收,俨然已变成为数码转型的新议题。

专案挑战/目标

北尔电子X2智能人机支持各式各样的控制器。在不更换控制器且不变更控制器程序的前提之下,就可以快速的收集生产数据。X2智能人机支持C# scripting,针对特殊的需求,可以利用C#进行客制的,使用起来更有弹性且友善。北尔电子

北尔电子X2智能人机支持各式各样的控制器。在不更换控制器且不变更控制器程序的前提之下,就可以快速的收集生产数据。X2智能人机支持C# scripting,针对特殊的需求,可以利用C#进行客制的,使用起来更有弹性且友善。北尔电子

此案例是某电子元件制造商,其工厂内有各式各样不同制程的生产及检测设备数据需整合。生产端的数据整合后,客户希望可以建立一个小型战情室,实时的呈现工厂环境安全信息、生产信息(如产出数量、良率等)及设备运作情况(如稼动率、产能利用率、直通率等)。让决策者可以以视觉的方式一目了然订单的执行状况与生产设备的运作情形。

接下来是与IT系统的整合,客户希望收集到的数据可以基于不同的目的,分别同时传送至二个不同的IT系统:一是连结至公司内部的MES/ERP数据库,用来预测目前订单预计完成时间以利于实时调整生产排程,提升设备产能利用率;二是连结至各分区的Edge Server,在Edge Server使用第三方AI模块来进行设备运行数据库大数据分析,期望利用实时AI分析来立即优化设备生产参数,进而提升生产直通率。

专案挑战:
• 整合各类不同品牌的控制器
• 达到实时生产监控&实时生产效率计算
• 提供低成本且简易之战情室可视化
• 与MES/ERP信息库互相串接
• 整合第三方IT之AI服务
 
北尔电子X2智能人机在不更换控制器且不变动设备控 制器程序的前提之下,顺利整合不同制程的生产及检测设备数据,成功的将控制器内的生产数据和参数收集起来。不论客户机器内部的控制器是何种品牌之 PLC,北尔电子X2智能人机支持市场上超过95%的控制器通讯协议,此案例中,客户部分的设备不需要有控制屏幕,亦可选用BoX2 Gateway。北尔电子X2智能人机与BoX2Gateway皆使用相同的软件(iX Runtime),替换使用上没有问题,让客户可以在使用及安装上更有弹性,同时也更节省成本及安装所需的空间。

北尔电子X2智能人机可以实时视觉化的呈现生产情况并产出生产报表。除了基本的OT数据收集功能外,北尔电子X2智能人机可以立即以视觉化的方式在线实时更新生产状况,让操作人员能够以直觉的方式看到生产结果。生产完毕后,亦能产生实时报表(CSV/PDF)供工厂生产检讨使用。

北尔电子X2智能人机本身内建C# script,可以利用C# script计算出稼动率、良率、直通率等。生产线的管理者能够在生产的同时即针对当次生产的良率做实时的监控,如此一来,一旦发现不良率有偏高的情况,产线管理者可立即找出问题、做出修正、以降低后续的检测及维修成本。

北尔电子X2智能人机内的软件iX Runtime是X2智能人机的标准配备,同时客户也可以单独将iX Runtime 安装在PC/Edge Server上使用。此案例中,客户仅需要一个小型的战情室,若采用市面上的SCADA软件,不仅价格昂贵、且须高度客制,而且还要写程序才能与IT系统数据库做整合。

最终客户采用北尔电子iX Runtime,并将其运行在Window 10的PC上当Lite SCADA使用。iX Runtime本身内建多样的矢量图形、趋势图、物件、分析图,客户可依照自己的喜好做设定,即使要变更或优化设定,也仅需透过勾选新图样即可执行,不需要再投入人力重新设计。

北尔电子X2智能人机除了内建丰富的控制器驱动程序之外,针对IT系统常用的通讯协议,如Modbus、OPC UA Server、OPC UA Client、MQTT和Rest API也都内建在系统内。藉由北尔电子X2智能人机将数据收集起来之后,客户透过OPC UA将数据传送到Edge Server,Edge Server端安装了iX Runtime及第三方 AI模块。第三方AI模块针对设备运行数据库大数据分析,得到的结果可以进行优化设备生产参数,进而提升生产效率。

北尔电子X2智能人机亦可透过Modbus、OPC UA Server、OPC UA Client、MQTT或Rest API与公司内的 MES/ ERP系统架接。关于生产相关如上线排程、生产数量、良率等信息可以同步至办公室。除此之外,我们还预留了一个自动派单生产的功能让客户未来可以导入。

北尔电子X2智能人机由于可以同时串接OT与 IT,作业人员在接收到工单信息后,可以利用barcode scanner 扫描工单单号进入X2,X2会自动连接MES 系统数据库,然后将生产配方、参数直接显示在X2上,作业人员只需要核对工单单号,按下确认键即能将生产配方写入到控制器,机台设备即可开始生产。如此一来,客户在生产上时,可减少制程上的沟通时间、针对生产提前准备、降低手动输入操作错误、进而提升生产效能。当然生产信息也会如同之前所描述直接传递至Edge Server给AI module、战情室与MES / ERP系统。

此次的案例,客人给予极度正面的肯定,因为整个工厂的数码化不论是OT端或是IT系统,可以集中在同一硬件及同一软件上,不须额外采购大量备品。如此一来可以让OT端设备与IT系统的信息快速串联,不需要经过额外的转换或架接。也因为是用同一系统,公司不需要雇用各类不同的软件人才来做数码整合,节省公司很大的成本及时间。进一步要结合第三方的AI模块时,也可以共享北尔电子X2智能人机硬件节省了额外的硬件成本。

在数码化的过程中,经营管理者往往无法了解投人的成本会有什麽样的收益,利用北尔电子X2智能人机的可视化功能,可以让经营管理者无需采购昂贵的SCADA软件,就可以享受高规格的视觉化信息,清楚且明白公司运作效率及营运表现。欲进一步了解北尔电子解决方案,立即点阅北尔在线白皮书