TechOrange 科技報橘與外貿協會合作,在 10 月 12 日舉行「2018 邊緣運算論壇— AI+IoT 台灣轉型驅動新引擎」,其中的智慧工廠場次,請來三位業界專家分享最新趨勢與應用經驗,包括美商遠景科技、台灣西門子、以及 NEC 台灣等工業應用的轉硬體廠商代表,分別針對雲端 vs 邊級運算、工業網路、智慧工廠可視化三大重點提出看法。
產線非預期停擺,每年損失 500 億美元
美商遠景科技行銷長郁正德表示,世界已經數位化,工廠的各種數據很容易被採集,但重點在於,數據能夠解決問題才有價值,如何透過 AI 及 IoT 來分析並運用數據,讓工廠更智慧,便是學問。根據遠景估計,製造業的生產線若維修策略不佳,可能導致產能降低 5-20%;而非預期的產線停擺,每年更對全球製造業造成 500 億美元(約 1 兆 5000 億台幣)的損失。
預防性維修是智慧工廠的最佳案例之一,許多機台通常是發生問題之後,維修人員才知道;甚至設備工程師要 24 小時 on call 準備上陣,但到了現場才發現,故障的零件剛好沒有備貨,跟日本原廠訂購要兩週才會到。
「若能透過物聯網隨時收集機台的資料,再透過系統後台的 AI 分析,就能在故障前先行發現,自主停機維修,這能省下許多成本。」遠景科技提供的 IoT 雲端平台,專注在工業自動化領域,能整合前端的監控資料及後端分析,提高產線及日常運作的效率。
以實際案例來看,包括工廠、火力發電廠、太陽能電站、風力發電場等,都曾透過遠景解決方案,將系統未停擺之前就先期進行預防性維修,並因此提高了效能。
雲端重要?還是邊緣重要?
郁正德表示,邊緣運算開始崛起,不免讓企業在建置工業物聯網時重新思考:雲端好?還是邊緣好?他認為,兩者同等重要。終端裝置若具備運算能力,好處是網路斷線時仍可進行運算,且平時不會耗費太多資源在上傳數據。但另一方面,若過度仰賴邊緣運算,可能見樹不見林,因物聯網的價值就是集合所有邊緣運算的結果,在雲端綜合全貌,所得到的分析結果,遠比邊緣更有啟發性。
從工業物聯網的發展,也可看出智慧工廠的趨勢。台灣工業網路協會秘書長、台灣西門子產品經理朱軒逸指出,人類史上歷經三次工業革命,改變雖然劇烈,但如今進入「數位化、大數據、物聯網」的第四次革命,其機會與挑戰更是前所未有。
數據運算需求劇增,軟硬體配備要求會更高
例如市場愈來愈要求產品多樣性、但時程要縮短,甚至客製化量身打造的比例提高;這就引發了新的商業模式和工業生態系,例如產線變換必須快速、不能再一部機台永遠打造同一個元件;而設備零組件也要能符合智慧生產系統的要求,例如加裝感測器等;而現今的工廠通訊方式,也要從過去的網際網路,邁向物聯網通訊或工業網路。
「一部冷冰冰的機器如何變聰明、在生產現場從 PLC 變頻器到感測器如何整合、以及各種網路通訊方式能否互連,都須要專業的投入。」西門子最近替義大利跑車品牌 Masarati 進行工廠數位化的改造,成果相當豐碩:該產線的開發時間節省三成,同時讓跑車在顏色、配件等元素上能有七萬種不同組合,另產出的車輛數也增為三倍。
工業聯網新標準 一網到底不須轉換
邊緣運算的端點愈來愈多,處理的資料量也愈來愈大。朱軒逸指出,在邊緣運算的大數據時代,對軟硬體的要求更高,例如分析必須近乎即時、自動化系統須即插即能連線、終端先初步分析並過濾以確保上傳的都是必要資訊、以及雲端及終端須有軟體符合製程的特殊應用……等。朱軒逸也強調,智慧製造的整合,是從企業總部、工廠、到現場機台加以統整,必須建置安全、一致、不須轉換的連線,講求「一網到底的工業網路」,而國際上目前則倡導 Profinet 等網路標準。
可視化,工業數據的未來
NEC(日本電氣)台灣資深系統工程師李建志分享「視覺辨識」的業界經驗。他指出,NEC 提倡的工業未來,以三個字為主軸:「可視化」。也就是透過大量不可視的資訊收集,將原本看不到的洞見化為具體、轉為數據。例如日本曾有和菓子工廠,因員工疏忽衛生,造成消費者食用後死亡的案例;若在和菓子工廠加裝邊緣感測及分析裝置,監測有無髒污落下,便可避免悲劇,也避免企業商譽受損。311 大地震後,日本更重視核電廠的維安,於是政府找來 NEC 與廣島核電廠合作,在廠內四處建置攝影機、所得的影像再加上人員操作資訊、電廠運作資訊,三者交給AI機器學習來處理,透過每天的監控分析,計算出未來發生事故的機率。
TechOrange 科技報橘總編輯張育寧表示,台灣雖然缺乏人口紅利及廣大的市場,但卻有許多優秀的軟硬體人才、製造業及科技廠商,因此更需要發展數位轉型的工廠,抓住下一波契機。李建志則呼應指出,在工廠智慧轉型的過程中,差異化是唯一勝出的關鍵,「台灣不能再跟人比便宜、要比優勢。」
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