开放式人机整合信息系统 实现智能工厂

北尔电子股份有限公司 产品经理 张资芳

人机界面的发展非常快速，尤其在网络时代，不管是弹性或实时性，都有相当长足的进步。北尔电子产品经理张资芳指出，传统的人机界面目前只是扮演控制的角色，为了实现智能工厂的愿景，人机界面必须扮演更为积极的角色，包括更加弹性化，能够实时实现许多工作，发现并解决许多问题。

张资芳认为，开放式人机界面可以打破传统一对一的控制或显示信息方式，尤其在云端时代，许多产品都可以透过云端撷取可用信息，企业也可借此让不同的工厂分享信息，传递实时生产信息及集结报表，达到最实时的处理。企业总部如果接到改单或急单时，也可以透过实时信息的交换，解决可能出现的产能瓶颈。

但传统的生产设备操作界面，不见得能配合实时及弹性的需求，显示或提供最适切的信息，张资芳认为，人机端必须透过网络、信息及软件之间的互相配合，让信息串联更加通畅。

张资芳认为，人机界面的定位需要改变，可以从底层端的I/O信息系统，提前到决策端就可以提供更多更重要的信息，让数据流快速串连，而不是等生产完毕后，取得生产数据后，再往上层层传递。事实上，在移动设备普及率大幅提高的趋势下，工业产品也已往这个趋势靠拢，结合定制化的需求，让信息提供可以变得更加弹性，整合更加迅速。

要将生产信息整合成可使用的信息，张资芳认为，从控制端蒐集的信息是最基础的，再一步步延伸到MES端、专家端及决策端。所需要的生产信息，不只是产量、良率等，所有的信息必须能够做到横向数据沟通、垂直信息传递，还必须能快速整理成报表，才能提供下一步的整合决策，

因此信息在快速集结传递的过程中，势必会经过各种设备的人机界面，蒐集及储存各种生产信息。张资芳认为，工厂设备的人机界面若能互相串联，在某一个流程出现问题时，透过人机界面实时反馈，管理者就可以得到信息，迅速处理，减少损失。

张资芳强调，开放式的人机界面，要有能力串联来自于不同设备间的信息，有着共同的语言及界面设计，才能有效运作。而开放弹性的人机界面，自然需要一个开放式的平台，加上有能力接受定制需求的软件，配合SCADA、交换器等机制，网络架构的品质就变得相当重要，因为工厂之间的信息需要时时交换，才能加以控管或做出决策。

为了能让工厂能够提高数据流的传递综效，传递之间能否通透将是关键，数据安全的重要性也变得举足轻重。张资芳指出，以北尔的iX系列人机界面为例，就是采用开放架构，可以让管理者可以很清楚的掌握各种信息。

张资芳认为，开放式人机界面，必须具备的要素，包括硬件平台的选择、有多样化PLC驱动器的选用、能够连结OPC UA和SQL数据库、驱动程序之间的数据交换，可以让不同的人机界面交换信息，藉由开放式人机界面架构，才能够很容易的做到定制化，追求竞争优势。

开放式人机界面的开发，自然需要一个开放式的语言，如果原来的人机界面功能不能符合客户需求，才能透过定制化加以改善。张资芳指出，iX人机界面就是利用Microsoft Visual C#程序语言为平台，满足客户在不同人机界面的数据转换，提供便利又弹性的定制管道。

张资芳再以电力信息蒐集为例，由于发电厂所在地通常地处偏远，或是工作环境比较严峻，不可能设置太多人力去监控，需要透过网络云端功能监控各种实时信息，再搭配数据库的整合使用，可以蒐集储存每一个时间点的电力信息，不管是查询或读取，都会变得非常方便。

事实上，实时警告及线上监控，都是人机界面的必备功能。因此，从线上装置存取信息，透过Tag API支持Java Script及ASP.NET平台，加上易于定制化的HTML档案，可设计专属的网络界面，都是张资芳认为人机界面必须要具备的功能。

在不同的端点，提供给不同的平台各种信息及服务，就是开放式人机界面的主要价值。张资芳强调，不只是制造业，包括智能建筑、公共建设平台、水处理(如污染处理、压舱水管理)，都将是开放式人机界面的重点发展领域。

透过开放式人机界面，可以更快速的开发出与底端设备连结的方式，再向上一路从通讯端、控制端传递信息，配合定制及弹性的作法，张资芳强调，不管是北尔自行开发的人机界面，或是客户既有的设备，在开放式架构的运作下，都可有效整合，发挥智能工厂的综效。