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如何实现数据创新与服务创新?就依赖IT、OT与CT三者的融合。所谓IT包括电子商务(e-Commerce)、企业资源规划系统(ERP)、供应链管理系统(SCM)、客户关系管理系统(CRM)、产品生命周期管理系统(PLM)乃至于办公室自动化系统(OA),凡此种种,都是IT部门相对驾轻就熟的项目。
OT是泛指与工厂营运相关的技术,主要涵盖三个类别:
1、自动化/智动化;
2、自动化整合搭配操作流程整合;
3、工厂自动化与信息技术的整合;
如制造现场控制(Shop Floor Control;SFC)、制造执行系统(Manufacturing Execution System;MES)、监视与整合控制(SCADA)等工厂信息系统,即需要与IT系统进行整合;而在串联信息技术与工业现场实体的过程中,传感器(Sensors)扮演重要角色。
不可讳言,OT与实体的感测与控制息息相关,因此如可利用工业物联网技术,驱使智慧机器人、或智能型生产设备产生zui佳运作效率,确是核心议题。
CT是包含各种有线通讯、无线通信、长距离通讯与短距离通讯等相关技术,如Wi-Fi、Bluetooth、Zigbee、4/5G等无线通信技术,直至工业通讯与总线技术范畴,譬如西门子PROFINET、Beckhoff、EtherCAT等等,zui终论及不同通讯技术之间的整合,都需要持续推展与落实。
在此前提下,许多以信息物理网络融合生产系统(CPPS)为核心的工业4.0解决方案,在架构设计方面,都不会脱离IT、OT与CT三者融合的主轴。在未进行虚实整合之前,以一家制造企业而论,其内部便拥有两个泾渭分明的,其一是座落于生产制造端的实体,内含工业现场总线网络、嵌入式RTOS作业平台、I/O控制模块,还有Soft-LogicPAC、VC++程序等项目,另一面则是虚拟,包括了因特网、无线通信、大数据数据采集(Big Data Concentrator),及移动人机交互Mobile HMI。
物联网网关穿针引线 尽速排解虚实整合阻碍
既然谈到虚实整合,就意谓制造企业跳出现行区域自动化控制框架,进一步将工厂的设备、控制器连接到虚拟云端,以便把各种在工业现场所取的大量数据,透过网络上传云端数据中心,执行大数据分析,据此强化生产效率,提高企业营运效能。
在整合过程中,少不得需要借助物联网网关,串联虚、实两个不同,更进一步,此一网关具有强大的翻译功能,有能力识别各种不同的现场总线通讯协议,不仅如此,还需要支持诸如MQTT、SQLite等因特网或云端通讯之相关协议与技术,这样就可以发挥求同存异功效,让建立智能工厂的制造企业,无需大量斥资更新设备,亦不需要停产实施,便能依循着zui短路径,加速实现数字化工厂与工业4.0愿景。
为何整合不同现场总线通讯协议,对于实现数字化工厂与工业4.0如此重要?这是因现阶段多数工厂的现场控制系统,由于导入之初,仅是为了提供机台控制功能,所以没有采用一些标准通讯协议,长此以往,就形成生产机台与工业控制网络之间难以整合,若不借助如IoT网关等中介机制发挥转译功能,则机台继续停留在非IP化格局,导致机台与机台之间、或机台与工控网络之间无法沟通串联,使机台之间不可能形成可供协调控制的群组,更不要说相互支持与替代,无法实现数字化工厂与工业4.0或工业物联网IIoT 。
值得一提的是,近年来很多工业物联网应用案例,都指向预知维护保养用途,即管理者仅需于远程,即可透过不断搜集与上传的传感器、控制器等数据,辅以经由大数据分析、预测性建模技术所获得的机台故障前兆特征,辅助实时告警机制,从而在机台即将失效的之前掌握状况,适时展开应变方案,以避免机台突如其来故障而导致产线突然停顿,酿成巨大损失,此一应用范例,对于制造业者可说重要。然而一旦未能解决底层通讯障碍,管理者就不可能从远程监控机台状态,当然就无法预知维护保养所带来的效益。
但可以肯定的是整个制造业,如生产芯片,生产面板,做3C产品组装,金属加工、纺织、塑化、自行车、机械、汽车...等等不同制造业务,存在工厂自动化的成熟度往往不同,因此需要一套一体的适用的解决方案,即可让所有制造企业逐步晋升工业4.0水平。
AB 22B-D010N104 变频器
AB 1756-CNB/E 模块
AB 140M-C2E-C10 马达保护器
XYCOM XVME-653 模块
pilz P2HZ5 继电器
AB 1756-PA75 模块
GE IC693MDL930 模块
SIEMENS 6SL3121-1TE21-8AA3 模块
SIEMENS 6ES7133-1BL11-0XB0 模块
AB 1784-PKTX/B 通讯板
AB 2094-BC01-M01-M 驱动
SIEMENS 6ES7972-0BA12-0XA0 DP接头
ABB A185-30-11 接触器
AB 1336-L8E 24AC/DC I0板
AB 2711-T10C15 触摸屏
AB 2711P-T12C4D8 触摸屏
SIEMENS 6ES7351-1AH01-0AE0 模块
SIEMENS 6SE6440-2UD31-1CA1(带面板) 变频器
SIEMENS 6ES7323-1BL00-0AA0 模块
SIEMENS 6ES7322-1HH01-0AA0 模块
SIEMENS 6ES7322-1BL00-0AA0 模块
SIEMENS 6ES7 331-7KF02-0AB0 模块
富士 GYS101DC2-T2A-B(二手) 电机
AB 1738-AENT 模块
西门子 6ES7134-4NB51-0AB0 模块
ABB 3BSE042238R2 显示屏
FANUC A06B-6093-H102 驱动器
Schneider TM2AMI4HTN 模块
SIEMENS 6AV6545-0BA15-2AX0 触摸屏
施耐德 140ATI03000 模块
施耐德 140CRP93200 模块
日立 NNC-900AS 传感器
AB 1746-IB16 模块
AB 1746-OB16 模块
AB 1747-SN 模块