|
智能制造 (Smart Manufacturing) 和智慧企業 (Smart Enterprise) 是數字化的高級目標。為了實現智能制造和智慧企業，除了需要將工廠內部的各類環境、安全、生產和檢測設備的運作狀態及重要參數實時收集起來之外，還需要將相關數據與公司內部不同的IT系統如制造執行系統 (MES)、企業資源規劃 (ERP)、第三方IT服務 (3rd party IT service) 進行互相通信和交流。然而，OT (運營技術) 與IT (信息技術) 之間一直以來各自獨立擁有不同的產業知識 (domain know-how)，這造成了溝通的斷層，進而影響了數字化信息的串接。因此，如何讓OT端的數據可以快速且簡單地被串接到IT系統，同時IT的信息可以順利地被OT端接收，儼然已經成為數字化轉型的新議題。
項目挑戰/目標
此案例是某電子元件制造商，其工廠內有各種不同制程的生產及檢測設備資料需要整合。生產端的資料整合后，客戶希望可以建立一個小型控制室，實時呈現工廠環境安全信息、生產信息（如產出數量、良率等）及設備運作情況（ 如稼動率、產能利用率、直通率等）。這樣可以讓決策者以視覺的方式一目了然地了解訂單的執行狀況與生產設備的運作情形。
接下來是與IT系統的整合，客戶希望收集到的資料可以基于不同的目的，分別同時傳送至兩個不同的IT系統：一是連接至公司內部的MES/ERP數據庫，用來預測目前訂單預計完成時間以利于即時調整生產排程，提升設備產能利用率；二是連接至各分區的Edge Server，在Edge Server使用第三方AI模塊來進行設備運行數據庫大數據分析，期望利用即時AI分析來立即優化設備生產參數，進而提升生產直通率。
項目挑戰
- 整合各類不同品牌的控制器
- 達到即時生產監控 & 即時生產效率計算
- 提供低成本且簡易之控制室可視化
- 與 MES/ERP 數據庫互相串接
- 整合第三方 IT 之 AI 服務
解決方案概述
北爾電子X2智能人機在不更換控制器且不改變設備控制器程序的前提下，順利整合不同制程的生產及檢測設備資料，成功地將控制器內的生產數據和參數收集起來。不論客戶機器內部的控制器是何種品牌的PLC，北爾電子X2智能人機支持市場上超過95%的控制器通訊協議，此案例中，客戶部分的設備不需要有控制屏幕，也可選用BoX2 Gateway。北爾電子X2智能人機與BoX2 Gateway皆使用相同的軟件（iX Runtime），替換使用上沒有問題，讓客戶在使用及安裝上更有彈性，同時也更節省成本及安裝所需的空間。
北爾電子X2智能人機可以實時視覺化地呈現生產情況并生成生產報表。除了基本的OT資料收集功能外，北爾電子X2智能人機可以立即以視覺化的方式在線實時更新生產狀況，讓操作人員能夠以直觀的方式看到生產結果。生產完畢后，也能生成實時報表（CSV/PDF）供工廠生產檢討使用。北爾電子X2智能人機本身內建C# script，可以利用C# script計算出稼動率、良率、直通率等。生產線的管理者能夠在生產的同時即針對當次生產的良率做實時的監控，這樣一來，一旦發現不良率有偏高的情況，產線管理者可立即找出問題、做出修正，以降低后續的檢測及維修成本。
北爾電子X2智能人機內的軟件iX Runtime是X2智能人機的標準配置，同時客戶也可以單獨將iX Runtime安裝在使用PC/Edge Server上使用。在此案例中，客戶只需要一個小型的控制室，如果采用市面上的SCADA軟件，不僅價格昂貴、且需要高度定制，而且還需要編寫程序才能與IT系統數據庫做整合 。最終客戶采用北爾電子iX Runtime，并將其運行在Windows 10的PC上作為Lite SCADA使用。iX Runtime本身內建多種的向量圖形、趨勢圖、對象、分析圖，客戶可依照自己的喜好做設置，即使要變更或優化設置，也僅需通過勾選新圖形即可執行，不需要再投入人力重新設計。
北爾電子X2智能人機除了內置豐富的控制器驅動程序之外，針對IT系統常用的通訊協議，如Modbus、OPC UA Server、OPC UA Client、MQTT和Rest API也都內建在系統內。通過北爾電子X2智能人機將資料收集起來之后，客戶通過OPC UA將資料傳送到Edge Server，Edge Server端安裝了iX Runtime及第三方AI模塊。第三方AI模塊針對設備運行數據庫大數據分析，得到的結果可以進行優化設備生產參數，進而提升生產效率。
北爾電子X2智能人機也可以通過Modbus、OPC UA Server、OPC UA Client、MQTT或Rest API與公司內的MES / ERP系統對接。關于生產相關信息如上線排程、生產數量、良率等可以同步至辦公室 。除此之外，我們還預留了一個自動派單生產的功能讓客戶未來可以導入。北爾電子X2智能人機由于可以同時串接OT與IT，作業人員在收到工單信息后，可以利用barcode scanner掃描工單單號進入X2，X2會自動連接MES系統數據庫，然后將生產配方、參數直接顯示在X2上，作業人員只需要核對工單單號，按下確認鍵即能將生產配方寫入到控制器，機器設備即可開始生產。如此一來，客戶在生產上時，可減少制程上的溝通時間、針對生產提前準備、降低手動輸入操作錯誤、進而提升生產效率。當然生產信息也會如同之前所描述直接傳遞至Edge Server給AI module、控制室與MES / ERP系統。
此次的案例，客戶給予了極度正面的肯定，因為整個工廠的數字化無論是OT端還是IT系統，可以集中在同一硬件和同一軟件上，不需要額外采購大量備品。如此一來可以讓OT端設備與IT系統的信息快速串聯，不需要經過額外的轉換或架接。也因為使用同一系統，公司不需要雇用各類不同的軟件人才來做數字化整合，節省公司很大的成本及時間。進一步要結合第三方的AI模塊時，也可以共用北爾電子X2智能人機硬件節省了額外的硬件成本。在數字化的過程中，經營管理者往往無法了解投入的成本會有什么樣的收益，利用北爾電子X2智能人機的可視化功能，可以讓經營管理者無需采購昂貴的SCADA軟件，就可以享受高規格的視覺化信息，清楚且明白公司運作效率及運營表現。
為什么選擇北爾電子？
- 北爾電子X2智能人機支持各種控制器。在不更換控制器且不更改控制器程序的前提下，可以快速收集生產資料。
- 北爾電子X2智能人機支持C# scripting，針對特殊的需求，可以利用C#進行定制，使用起來更有彈性且友好。
- 北爾電子X2智能人機支持多種IT通訊協議，例如：OPC UA Server、OPC UA Client、Rest API、MQTT。可以很方便地將OT資料與公司內部IT系統（MES / ERP）架接。
- 北爾電子X2智能人機擁有豐富的向量可視化圖庫，經營管理者可以通過可視化清楚地了解運營表現。
|
