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簡介
以物聯(lián)網(wǎng)科技為基礎(chǔ)的工業(yè)4.0浪潮正席卷全球制造業(yè)。為了提升競爭力，許多工廠開始針對他們的設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整或重整，
以鏈接上網(wǎng)絡(luò)，并整合成為一個以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的智慧化生產(chǎn)環(huán)境，讓工廠從傳統(tǒng)「自動化」走向「智動化」，以達(dá)到最高生產(chǎn)
效率和最佳管理。這種改造需求，為提供設(shè)備的系統(tǒng)商創(chuàng)造了龐大的新商機(jī)?！腹I(yè)4.0」是指透過網(wǎng)絡(luò)鏈接工廠里的生產(chǎn)機(jī)械、
在制品及設(shè)備系統(tǒng)，使得這些「物」得以彼此溝通信息，并自發(fā)性地相互控制，成為智能化的系統(tǒng)，而延伸到整個價值鏈，提升
整體產(chǎn)能和產(chǎn)品質(zhì)量。實(shí)踐工業(yè)4.0的工廠被稱為「智慧工廠」(iFactory)。
在傳統(tǒng)工廠里，當(dāng)生產(chǎn)在線的工作站原料或零件用完時，通常透過人工檢查和補(bǔ)充，但在智慧工廠里，機(jī)器原料一旦面臨短缺，
會主動發(fā)出通報，并通知運(yùn)送系統(tǒng)進(jìn)行自動化的補(bǔ)給。另外，智能工廠里的機(jī)器過熱到達(dá)設(shè)定的警戒值時，會主動停工并自行采
取應(yīng)變措施進(jìn)行冷卻，避免造成當(dāng)機(jī)，并將損失降到最低。在以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的智能工廠中，所有的裝置與系統(tǒng)連上網(wǎng)絡(luò)后，所
傳送的數(shù)據(jù)會被轉(zhuǎn)化為物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)格式，以利數(shù)據(jù)的交換和運(yùn)算，并在儀表板上進(jìn)行呈現(xiàn)。工廠后臺管理人員透過儀表板即可
監(jiān)看并掌握所有產(chǎn)線、機(jī)器與設(shè)備運(yùn)作的狀況。所有系統(tǒng)與「物」經(jīng)過連結(jié)與整合，整座工廠變成一個大的系統(tǒng)。而這個智能化
的自動生產(chǎn)系統(tǒng)還可與企業(yè)內(nèi)部其他信息系統(tǒng)進(jìn)行橫向與縱向整合，包括制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、倉儲管理系統(tǒng)(WMS)或企業(yè)資源
計劃系統(tǒng)(ERP)等，使得整個企業(yè)管理更加有效率。所有數(shù)據(jù)并可被傳上云端進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，萃取出有意義的企業(yè)情資，幫助
管理階層進(jìn)行決策。

應(yīng)用需求

多數(shù)時候，智慧工廠并非從零開始，而是從既有的工廠改造升級而來，工廠里已經(jīng)存在許多既有系統(tǒng)和設(shè)備，這些系統(tǒng)和設(shè)備
可能各自擁有一些自動化的功能，但控制邏輯、使用的接口和軟件都不盡相同，現(xiàn)場總線的通訊標(biāo)準(zhǔn)也不一樣，有的可能是
CANOpen, 有的可能走M(jìn)odbus，以及其他五花八門的工業(yè)通訊標(biāo)準(zhǔn)。因此，負(fù)責(zé)智能工廠改造的系統(tǒng)整合商所面臨的最大挑戰(zhàn)
在于，如何將這些紛雜而相異的系統(tǒng)整合到一個智能化的系統(tǒng)中，將這些系統(tǒng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為一致的格式，以便在物聯(lián)網(wǎng)平臺上進(jìn)
行溝通和管理。系統(tǒng)商同時必須設(shè)計出一套控制邏輯的流程，以協(xié)調(diào)整合所有系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)同運(yùn)作。

系統(tǒng)解決方案
針對智慧工廠，研華提出的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)解決方案，包括ARK-2121L數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)和WISE-PaaS/RMM軟件平臺，內(nèi)含完整的開發(fā)工
具以及可立即就位的云端服務(wù)，幫助系統(tǒng)商加速系統(tǒng)開發(fā)。ARK-2121L是一搭載英特爾4核心Celeron○R J1900 2.0GHz系統(tǒng)
芯片的無風(fēng)扇計算機(jī)，適合應(yīng)用于整合及控制需求較高的智能工廠。ARK-2121L配有研華獨(dú)家的iDoor彈性I/O模塊，包括工業(yè)環(huán)
境最常使用的串行端口、CANBus總線、LAN網(wǎng)絡(luò)接頭、數(shù)字I/O…等等，用戶可選配符合自身需求的接口模塊安裝在ARK-2121L
上，來連接各種不同的系統(tǒng)。透過ARK-2121L高度彈性的I/O設(shè)計，可輕松將工廠里既存的不同設(shè)備和裝置和數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)鏈接而連上
因特網(wǎng)。另外, 并透過ARK-1123H進(jìn)行各種產(chǎn)線數(shù)據(jù)采集及設(shè)備控制。
設(shè)備連上研華ARK-2121L網(wǎng)關(guān)后，配備于網(wǎng)關(guān)的WISE-agent（研華WISE-Paas/RMM軟件套件的一部分）即可將這些來自現(xiàn)場端、
不同格式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的MQTT格式，再將格式一致的數(shù)據(jù)傳到后臺服務(wù)器和云端數(shù)據(jù)庫進(jìn)行處理與應(yīng)用。布建于服務(wù)
器及網(wǎng)關(guān)之WISE-Paas/RMM物聯(lián)網(wǎng)軟件平臺，包含了IBM提供的Node-RED規(guī)則引擎，透過簡單的點(diǎn)選拖放操作即可完成物聯(lián)網(wǎng)
系統(tǒng)的控制流程，用戶可用以建立智能工廠的運(yùn)作規(guī)則與邏輯，建立跨系統(tǒng)間的協(xié)同運(yùn)作，達(dá)到提高生產(chǎn)效率目標(biāo)。Advantech
WISE-Paas/RMM軟件平臺同時提供一個儀表板制造器(Dashboard builder) 和超過100種支持RESTful軟件風(fēng)格的程序接口，系統(tǒng)
開發(fā)者可用于設(shè)計并產(chǎn)生使用界面，并開發(fā)各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)及行動應(yīng)用。研華物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)解決方案提供的各項軟硬件皆提供RESTful
支持，可輕松快速地對內(nèi)及對外整合新的數(shù)據(jù)和功能，并與其他系統(tǒng)整合。
在云端分析部分，WISE-Paas/RMM平臺同時提供關(guān)聯(lián)與非關(guān)聯(lián)兩種數(shù)據(jù)庫類別，方便數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用；同時也提供微軟Azure云
端服務(wù)的連結(jié)，使用者可在Azure Marketplace選購并快速建立云端應(yīng)用。

優(yōu)點(diǎn)
? 透過模塊化、易于編輯使用的規(guī)則邏輯引擎建立有效率的智能化控制流程
? 透過彈性化的I/O模塊輕松整合各項周邊硬設(shè)備
? 提供RESTful支持快速整合各項軟件和既有系統(tǒng)平臺
? 方便有效的儀表表管理和客制開發(fā)工具