工业平板电脑|工控机|拥抱工业4.0从跨界整合开始 - 以WebAccess无缝串连上下层系统

2016-12-27

工业4.0是目前最夯的议题,若要给它下一个容易让人了解的定义,即是要透过物联网、大数据、云端服务等技术来导入整合运算、通讯与控制于一体的网络系统,而此一概念则能广泛地应用在包括生产、检测、设备监控、机械自动化、厂务监测、能源管理等各个领域。其中在生产制造端,如何导入有效的解决方案以改善工厂现况,研华工业自动化事业群分享了两个以WebAccess为核心的成功案例,既能让系统开发厂商事半功倍地整合各种软硬件,同时也能让终端使用者可以更有效地利用企业资源,进而提高工厂的生产与管理效率。 


解决讯息孤岛问题 有效改善制造流程 

制造业在进行信息化或数字化的过程中,最常出现的是,各部门在未考虑与其他部门的互操作性而各自建置所需的系统,因而形成了所谓的讯息孤岛现象。譬如工厂多半于总部部署企业资源规划(Enterprise Resource Plan, ERP)系统以便数字化地处理订单、库存或相关业务等事项;同时也会在工厂建置监控与数据撷取(SCADA)或可编程逻辑控制器(PLC)系统,藉此来控管工厂内的各种机器设备。但由于未能将两套系统好好地加以整合,不但会导致讯息取得效率低落,在讯息缺乏透明度的情况下,企业还需额外配置众多人力以手动操作或输入数据的方式来完成整个生产流程之作业,此举不但耗费人力又繁琐费时,同时也容易出错而无法确保数据的正确性。 

研华以化学品制造厂的案例来说明如何解决该工厂因为ERP和生产管理各自独立运作而资源无法整合运用的问题。透过研华的HMI/SCADA图控软件WebAccess所提供的开放式接口,包括RESTful Web服务、Widget接口和应用程序编程接口(Applied Program Interface, API)等功能,系统可以非常方便地传递各种数据。换言之,安装在生产控制中心的自动化溶剂调配系统就能自动地将从ERP系统产生的派工单导入至生产管理系统,藉此取得相应的溶剂配方和混合比例来生产客户指定的化学产品。因为所有的生产流程均由系统自动执行,无需人工处理,使得新的运作模式缩短了工作流程,同时也节省了大量的人力和时间。 

而针对如何串接厂内现有的三菱PLC以收集和分析实时信息并控制生产设备的部份,则可透过WebAccess支持的数百种设备驱动程序让系统轻松地连接各种PLC、控制器或I/O装置,同时也让系统开发者能将项目所需的各式各样周边设施全部整并入一套SCADA系统内。 

此外,图控软件还提供了直观、可互动的监控功能,其透过实时显示所有整合装置的动态图像于计算机屏幕上,即能让使用者可以直接监视和控制生产在线各个溶剂槽的状态。再者,WebAccess不仅能导入也能导出各相关数据至系统内,藉以记录所有的生产参数并统计库存材料和完成品数量,从而产生各种报告或文件。由于此一解决方案让厂房内的生产讯息真正落实了电子化作业,因此用户也就可以很容易地随时增加、删除、修改或查询任何数据。 


无缝整合MES和SCADA系统 

再以汽车配件厂为例,为了因应日益紧缩的交货期和越来越短的产品生命周期,该工厂意欲以IT管理系统和工业控制工具来提升生产线的作业流程与效率。但对于设计制造执行系统(MES)的软件厂商而言,如何无缝整合IT系统与工业控制是供货商能否满足汽车配件厂需求的重点,特别是不熟悉工业控制设计的IT工程师如何获得底层信息是一大问题,而各种软硬件的兼容性,更是影响上下层系统能否顺利垂直整合的关键。 

研华具有优异互操作性的SCADA解决方案可作为前端设备和MES应用系统间的数据网关(Data Gateway),藉由收集现场数据数据并将其传回至中央控制台,可辅助MES更有效率地监测和控制工业设备和生产流程。而且如前所述WebAccess能提供多种先进的SCADA功能,同时也是开放式架构的软件平台,因此系统开发者不但能设计出具人性化的使用接口,让用户能方便地进行现场操作和远程监控,同时也能藉此加速完成系统项目的开发。 

此外,WebAccess还是一套易于学习和使用的软件,只需接受两天的培训课程就能让IT程序设计师了解其使用技巧,再加上开放且标准的设计环境,更可让项目开发者以较少的心力与负担即能灵活设计所需功能,并且在降低对工业控制专业知识需要下无缝整合MES与SCADA系统,进而让工厂能优化其制造流程并落实实时、可视又无纸化的生产管理。 


省时、省力、省成本的解决方案 

拥抱工业4.0几乎已是制造业一致的目标,而上述案例显示了研华功能丰富、标准化且易于使用的WebAccess解决方案已确实地让系统开发商以更容易的方式采集所需的底层数据,并降低了仰赖特定专业人士的需求,更大幅减少了项目后续维护的工作量;同时其能收集汇聚上下游数据的功能也解决了企业普遍存在的讯息孤岛问题,而顺利垂直整合的应用既简化了原有的工作流程、免除了大量人力的投入、更提高了工厂的生产效率。因此,不论是系统开发商或终端使用者都能在省时、省力、省成本的基础下,顺利地开发或导入其所需要的应用系统,同时也让两者均能灵活运用各种资源来提升自身的市场竞争力。 

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