IT攜手OT打造邊緣平台 專家引領實踐數位應用

2021-08-03
在工業領域已經營超過百年的洛克威爾自動化(Rockwell Automation),近幾年伴隨客戶數位轉型的腳步,基於深厚的領域知識,積極地推動IT與OT的工作流程整合,結合物聯網、機器學習等技術提出Rockii(Rockwell Information Intelligence)解決方案,最新發布資產效能管理(Asset Performance Management)與擴增實境(AR)功能模組,藉此提升產品良率、產線效率、稼動率、故障預測等能力。

 

洛克威爾自動化智慧製造應用發展經理王展帆指出,專注於工業領域,解決底層設備連通問題,幫助工廠提升整體效率,正是Rockii解決方案可發揮之處。過去製造業按照ISA-95準則建置,從Level 0至Level 5,Rockwell皆有相對應的方案。長久以來OT與IT應用系統各司其職,在數位化轉型趨勢浪潮驅動下,互通性成為首先面臨的瓶頸,運用現代IT技術手段,目標即是為了打破藩籬,讓異質設備產生的資料得以彙整與分析,推動自動化演進到智慧化,實現數位轉型願景。

賦能OT提升產線數位化程度 

過去工業應用場域部署思維,主要是為了符合當下需求,隨著大數據應用普及,企業開始引進機器學習與人工智慧應用開創新商機,製造業也不例外,只是必須先突破既有框架限制,透過物聯網平台,蒐集各個層級的資料,在不影響既定系統運作的前提下,建立協同工作,提升效率與創造價值。

王展帆說明,物聯網應用在各行各業皆有不同樣貌,商用領域需擷取的資訊型態比較單純,格式可事前先行定義,透過標準協定傳輸,營運過程中斷線也不至於影響太嚴重。但是在工業領域則不同,整條生產線可能有多達上百種工業專用通訊協定,當不同機器彼此之間需要溝通,首要得先能判讀各種不同通訊語言產生的資料內容。其次是機台設備講究的是穩定運行,無法容忍任何可能導致產線停擺的作為,以免造成營業損失。對於以穩定性為最高原則的工業應用場域而言,即時監控狀態指標極為重要,需靠專為工業領域打造的物聯網平台才可符合應用所需。

現階段企業較多討論的議題是發展數位化應用究竟該由誰來主導。他進一步提到,傳統製造業大多是OT部門掛帥,實際觀察客戶發展數位化應用的主導權,仍是以OT部門居多。若由IT部門主導,較能掌握最新工具技術,或許可加快落實數位化,問題是IT人員不熟悉使用單位的應用需求,恐難以貼近實際工作流程。反觀OT人員擁有領域知識,熟知產線現場的運作流程,以及可能發生的狀況,問題是缺乏IT相關知識,無法借助工具技術來實作。

「Rockwell認為順應製造業普遍的企業文化,發展賦能OT人員才可解決眼前的困境,IT人員只要負責維運,讓OT人員得以順利使用,甚至可自行開發出適用於產線作業的機制,把既有勞力密集、無效率的環節,改以自動化執行來取代,讓產線數位化程度逐步提升,才可藉此演進到智慧製造。」王展帆說。

通用模組快速建立OEE評估指標 

工業物聯網平台可讓IT與OT部門協同工作,進而建構工廠立即見效的應用,以滿足實際需求,如此才可達到長遠數位化應用目標。Rockwell基於長期接觸工廠的經驗,轉化為Rockii解決方案,讓現場工程師可快速理解與套用功能模組,突破現有工作流程遭遇的困境。

以資產效能管理功能模組為例,當製造業致力於提升產能效率,達到精實生產(Lean Production),需有效地減少生產過程中的無益浪費,總體設備效率(Overall Equipment Effectiveness,OEE)數據可說是關鍵評估指標,用以反映人機互動的生產效率與製程環節的損失。Rockwell設計的資產效能管理應用,結合大數據分析與機器學習、擴增實境、預測性維護等技術,針對影響總體設備效率的稼動率、產能效率、良率進行監控與分析,以科學數據預測未來可能發生的問題,讓OT部門無須自行開發,藉此即可推動企業持續優化。

洛克威爾自動化智慧製造應用發展經理王展帆指出,專注於工業領域,解決底層設備連通問題,幫助工廠提升整體效率,正是Rockii解決方案可發揮之處,讓異質設備產生的資料得以彙整與分析,推動自動化演進到智慧化,實現數位轉型願景。

OT人員可按照自家工廠環境與特定工作流程設定配置資產效能管理模組,建立客製化應用模式。王展帆說明,雖然工廠的機台都不一樣,比如說混料機、切割機等,不同功能性的機台,評估標準卻是大同小異,只要稍作調整蒐集取得相關的狀態指標資料,績效設備管理模組即可呈現統計報表。

LifecycleIQ服務引領應用落實 

針對不知該如何制定計畫開展數位化應用的企業,Rockwell最新發布LifecycleIQ服務,可協助定義擬定策略、執行實施步驟,並且衡量有效性以持續改善達到目標,讓設備資產、應用系統、製程可發揮最高價值。

多數企業引進工業物聯網技術經常遭遇內部人員技能落差的問題,LifecycleIQ服務可進行需求評估、排定優先順序、提升勞動力發展項目,來處理技能差距的分歧。例如運用Rockwell擴增實境技術,讓外部專家與現場工程師遠距互動,特別是在COVID-19疫情壟罩時期,藉此可讓技能培訓不至於因應防疫而中斷。

王展帆進一步說明,Rockwell擴增實境技術建構在協同PTC提供的FactoryTalk InnovationSuite物聯網工業平台之上,由OT與IT廠商聯手在製造業場域邊緣,打造數位化應用所需的平台。現場人員透過AR眼鏡,即可看到機台、管線等機器標註的相關資料,例如檢修時戴著AR眼鏡,只要看到管線,即可呈現液體種類、流速、流向等資訊。複雜的機械結構亦可立即呈現運行狀況,運用空間定位,將複雜機械元件以3D模型拆解展示,協助檢修人員快速排除故障。

特別在疫情期間,委外工程師禁止進入廠區檢修,若現場機構過於複雜,通常難以用對話的方式協助處理,此時AR眼鏡即可派上用場,只要在設定配置時已定義完成AR眼鏡可呈現的標註資料,現場人員參考相對應的指示,即可理解操作方法。除了AR眼鏡,採用手機或平板同樣可達到效益。

 


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