隨著消費型態改變,現代人對客製化商品的需求和接受度越來越高,此外,少子化與高齡化的人口結構,也讓勞動人力逐年減少,而傳統大量生產、訴求生產自動化的製造模式,受到這兩點趨勢變化的影響,漸漸變得無法滿足市場需求,還有可能面臨人力不足等缺工風險,於是,應用物聯網(Internet of Things, IoT)與大數據(Big Data)分析技術,轉型智慧製造(Smart Manufacturing),成為全球製造業者有致一同的方向,而且不只製造業者本身、就連各國政府也都積極推動國內製造業進行升級轉型。
從硬體到軟體,英特爾提供兼具開放與安全的IoT架構
智慧製造工廠的運作,從蒐集各項生產訊息開始,例如:機台運作狀況、產線狀況…等,然後將這些訊息匯整上傳至雲端平台,經由大數據分析去優化產線,包括提高生產效率、降低生產成本…等。
由此看來,智慧工廠並不是單一系統,而是一個整合性架構,它包含資料搜集、產線智慧化、全廠區連網到雲端平台四個階段,每個階段需要的軟硬體設備都不一樣,因此,處理器大廠英特爾(Intel)與業界夥伴合作,推出完整的工業物聯網解決方案,強調開放、安全與可擴充性,協助製造業者順利踏上智慧工廠轉型之路。
在英特爾的物聯網架構中,除了提供多種不同處理器架構,滿足智慧工廠對低功耗、高效能、高穩定度等設備需求外,還為開發人員提供各式各樣專門的工具與資源。舉例來說,硬體開發人員可以透過英特爾提供的各項資訊,包括產品發展藍圖、設計指南、主機板規劃工具、設計檢查服務以及參考設計等,簡化設計開發工作,至於軟體開發人員,則可選用來自英特爾及合作廠商所提供的各式工具,像是適合特定應用的免費程式碼、執行程式碼除錯工具、執行緒檢查器和最佳化工具等,讓程式開發作業更順利。
此外,針對近年來物聯網應用的熱門話題-邊緣運算(Edge Computing),英特爾也提供相對應的解決方案,透過英特爾的物聯網閘道技術,可以確保邊緣設備之間的互通性,為邊緣設備與雲端之間提供無縫且安全的連接。
英特爾成為工廠轉型智慧製造的優先選擇
由於英特爾工業物聯網解決方案,可以為製造業者打造出一個具備高度整合與效率的生產架構,成為許多製造業者打造智慧工廠的首選。
像某製造業在中國大陸的工廠,便是導入凌華科技(ADLINK)基於英特爾物聯網架構所研發的軟硬體平台,透過英特爾與凌華科技的協助,開始逐步轉型成智慧工廠,未來不只管理者可以即時接收訊息、工廠廠長也能透過數據分析提高生產的效率和品質。
在該製造業者的轉型過程中,最大挑戰是,既有電子產品SMT生產線所使用的機台設備過於老舊,相關資料無法即時且系統性地被擷取出來。凌華科技導入針對PC-based的舊機台之資訊擷取與聯網方案,以內建Intel Atom四核心處理器與Altera FPGA,透過擷取影像輸出訊號以及OCR (optical character recognition)光學文字辨識系統,將舊機台內的數據擷取與轉換成可供分析與判斷的資訊,讓既有設備得以連上網路,運作資料也能即時上傳到智慧工廠系統並加以分析,進而改善生產過程的精準度、正確度及效率、提高產能與品質、降低成本。
整體而言,該製造業在轉型智慧製造後,主要的變化有以下四點:
第一、串連工廠內85%未連網的舊設備,有效擷取設備資料進行即時分析;
第二、建立安全、穩定、可擴充的網路架構,以便機器與機器間進行資料交換;
第三、透過邊緣運算整合新舊設備的資料,讓產線全面智動化;
第四、即時監控設備狀況,保證產能穩定以減少損失。
除了該製造業者外,日本富士通集團為了改善旗下工廠內的產品重工(rework)流程,也與英特爾合作,應用FUJITSU Cloud Service IoT Platform以及英特爾物聯網閘道器(Intel® IoT Gateway)產品,攜手開發出一套產品即時監控的商業價值實證解決方案,在產品重工流程中即時檢視產品狀況(包括所在位置與狀態)、協助降低檢驗流程中出現人為疏失的機率、協助縮短前置時間以及運送成本、並可對未來製程分析提供多方面的改進;不僅前置作業時間縮減達20%,運送成本也節省30%。
對製造業者來說,轉型智慧製造已經是不可避免的趨勢,透過英特爾與合作夥伴共同發展的工業物聯網解決方案,不只可以改善生產流程,提高效率與品質,還能強化競爭力,在未來競逐全球舞台時爭取更多機會,寫下更亮麗的成績。
