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欧姆龙与宏??云架构携手推出AIOT
工业4.0导入不再是难事

【作者: 編輯部】2018年08月01日 星期三

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内文:工业4.0浪潮席卷全球,即将改变制造业未来的面貌,其中串联制造系统各层面的工业物联网,更被视为制造业未来的营运骨干,在工业4.0概念中,工业物联网必须连结IT与OT两大系统,让生产数据可无缝串流将价值最大化,不过对多数制造业者来说,工业物联网是全新观念与架构,感觉仍相当陌生,若要从头到尾自行导入恐怕力有未逮。对此台湾欧姆龙携手宏??云架构,打造出工业物联网整体解决方案,让制造业者可以快速导入,透过数位转型厚植企业竞争力。


OT与IT整合带来严苛挑战

台湾欧姆龙顾客服务部部长杜英隆指出,制造业向来是专业度相当高的领域,其OT(Operational Technology)


自动化产品,包含感测器、控制器、HMI、驱动器、传动元件…等超过20万种控制元件。由於效能与良率是制造业最重要的指标,因此系统对这些物件的精准度、即时性、稳定性皆具高度要求。而也因为专业度高,架构与其他系统差异较大,过去OT系统多为封闭式架构,并不容易与外界系统链结,这也造成所谓的资讯孤岛效应,机台之间的资讯情报整合相当困难。



图1 : 台湾欧姆龙顾客服务部部长杜英隆指出,效能与良率是制造业最重要的指标。NX1系列机械自动控制器标准搭载OPC-UA、Database连结机能。(摄影/林鼎皓)
图1 : 台湾欧姆龙顾客服务部部长杜英隆指出,效能与良率是制造业最重要的指标。NX1系列机械自动控制器标准搭载OPC-UA、Database连结机能。(摄影/林鼎皓)

後期因机联网的出现,设备之间开始透过资讯情报整合,让管理者可以随时掌握生产线中各机台的运作状况。不过到此为止,这仍属於自动化技术的范畴,2011年德国政府开始推动工业4.0概念,并延伸出工业物联网架构,此架构的核心作法是将机联网与IT系统整合,让OT端的设备讯息可以上传至IT系统储存、演算与分析,再将演算结果反??至生产线来达到智慧制造愿景。


工业物联网是物联网系统的延伸应用,除了物联网之外,在2017年在IT领域重新启动的人工智慧(AI),也迅速与物联网结合,完成智慧化应用的最後一块拼图。杜英隆表示,AI在工业物联网的应用与一般物联网架构不同,由於制造系统对即时性的要求极高,传统的集中式运算架构难以满足其需求,因此工业物联网的作法会是将运算能力平均分配,除了後端平台的主要处理器外,终端设备的边缘运算能力(Edge Computing)也会被强化,前後端的运算单元各司其职,前端负责处理即时性高的运算,後端则作为长期的资料分析。


就此架构来看,工业物联网已可为制造业者架起初步的智慧制造系统,不过对多数制造业者来说,这毕竟是全新的概念与做法,因此建置系统时必须借助业界的专业,杜英隆表示,这也是台湾欧姆龙与宏??云架构携手合作的主要原因。。


AIOT让业者快速架构工业4.0系统

欧姆龙是自动化零组件制造大厂,不但拥有丰沛的OT专业知识,可提供制造业最完整的工业解决方案。宏??云架构则是国际知名的专业IT厂商,提供机房、备援、云端、大数据等服务,不但在IT产业拥有极高知名度,其产品也广布各应用领域,透过OT 与IT两大领域巨头的合作,就打造出最完整的工业物联网解决方案。



图2 : 欧姆龙是自动化大厂,旗下的OT产品种类超过10万种。(摄影/SmartAuto)
图2 : 欧姆龙是自动化大厂,旗下的OT产品种类超过10万种。(摄影/SmartAuto)

此一欧姆龙与宏??云架构(eDC)合作的解决方案称为「AIOT」,除了有AI+IoT的意涵外,也是「Acer Intelligence OMROM Technology」的意思。杜英隆指出,在此解决方案中,欧姆龙提供了OT端的输出入元件与各种装置,透过控制应用组件撷取设备资讯,并将其上传至具有边缘运算能力的中继平台,让平台分析数据可视化,平台经过分析学习後,再以固定模型的演算法运算出的关键叁数,并发出指令给控制器,完成底层设备的智慧化运作。



图3 : 欧姆龙携手宏??云架构团队,打造出整合OT与IT的工业物联网解决方案。(摄影/SmartAuto)
图3 : 欧姆龙携手宏??云架构团队,打造出整合OT与IT的工业物联网解决方案。(摄影/SmartAuto)

在此运作系统中,所有OT设备都透过各种工业网路型态将讯息传送到Sysmac NJ/NX Database控制器,此控制器再连结到宏??云架构的SAFE OT云端平台,并由SAFE OT云端平台显示资讯达到可视化效果。宏??云架构产品经理蔡锡霖指出,SAFE OT云端平台汇集OT设备端的各种讯息,透过仪表板、报表、告警(email, SMS, LINE推播)等功能,让管理者可即时掌握生产线的所有状态。


为贴近制造系统的应用需求,SAFE OT云端平台设计了即时状态与长时分析的功能,在即时状态部分,诸如设备的耗电量、马达或伺服驱动器的温度值,或是机台即时产量、稼动率、良率等。


在长时趋势分析部分,则是呈现设备累积的纪录数据,像是机器手臂吸取物件时的负压值、不同设备的耗电比、马达的震动与运转叁数等。管理者除可从这些长时数值看到设备的变化,SAFE OT云端平台也提供了时戳(Timestamp)工具,使用者正确地进行复数情报的分析,厘清设备的运作状况,并可实现预知保养功能。使用者亦可自行於SAFE OT云端平台设定各种要件,例如同时比对伺服马达的扭力、速度、位置等数值曲线,了解设备在各时间点的运作状态,进而调校出最隹化模式。


就如前文提到,对多数厂商来说工业4.0与智慧制造都是全新的概念,不但原本OT端的设备必须全面联网,还要与IT系统对接。由於是全然陌生领域,也不知道导入後的成效是否真如预期?对此,杜英隆表示,OMRON近期推出的NX1系列机械自动化控制器,同时搭载OPC-UA、Database连结、MODBUS-TCP等通信功能,可提供ILOR+S整合应用完美的解决方案。另外,机械自动化进化过程中最容易被忽略的安全防护机制,OMRON也将其融合於机械自动化控制,可让使用者也可以从云端平台掌握机械安全状况。透过这样的整合服务方案来协助制造业快速建构出工业物联网系统,让业者先大幅简化且缩短导入时间。管理者可依需求找到合适选项,打造出最适化工业物联网架构。


注:ILOR+S为OMRON自动化控制事业商品群简称,Input(输入元件)/Logic(逻辑控制器)/Output(驱动元件)/Robot(机器人)/Safety(安全元件)


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