從工業物聯網平台生態系,看台灣工具機產業的下一步

發布日期: 2017/02/14

【我們為什麼挑選這篇文章】工業 4.0 已經成為製造業不可避免的趨勢,德國工業大廠西門子提出的工業雲平台就是物聯網的運用案例之一。而台灣有良好的工具機產業基礎,是加入工業物聯網戰局的秘密武器之一。(責任編輯:黃筱雯)

 

就近來在大陸所舉行的物聯網 (IoT)、智慧製造、工業 4.0 等相關展覽來看,讓人深刻感受到民間和官方提出的中國製造 2025 的積極活力,上百家歐洲的機器設備與感測器廠商也蜂擁到大陸搶食將大陸這個 世界工廠轉型為智慧工廠 的商機。

再對照由中國科學院瀋陽自動化研究所、中國信息通信研究院、華為、 ARM、英特爾 (Intel) 等公司即將於 201611 月底共同成立的邊緣計算產業聯盟 (Edge Computing ConsortiumECC),則是 瞄準工業物聯網 的前景。

歐洲相類似對準工業 4.0 的努力中,可以從西門子 (Siemens) 提出的工業雲平台看到較有系統性的作法,利用感測器等裝置從客戶現場獲取數據,由工業智能網關 ( 閘道器與工業電腦 ) 收集資料後,上傳到西門子的工業雲平台,這個平台上除了基本的數據收集外,更提供了車床監控、能耗分析等基礎功能,還包含了各種加值服務的 SaaS 平台與應用商店 (App Marketplace),讓客戶進行設備狀態實時監控、自動計算 (OEE)、維修計畫制訂與推送、設備維修指導等等功能應用。

此外,外部分析專家更被允許參與合作,為特定客戶進行數據分析,深化智能化的程度。

各種不同製造業 ( 輪胎、電子、製鞋、化工等等 ) 的設備各不相同,涉及的產業知識也各異其趣,即便龐大如西門子也無法全面性擁有各行業的技術密竅,遑論為不同行業客戶開發針對性的工業物聯網應用。

因此,即便西門子可以在工業雲平台上開發 SaaS 平台,仍舊必須提供一個 App Marketplace,讓外部的應用方案開發團隊在他們的工業雲平台放置更多的應用,以供不同的行業客戶依需求選擇套用。

為此,西門子提出 Profinet 開放創新平台,允許外部應用方案開發團隊運用西門子生產的各種裝置開發具體應用方案,這對過去什麼都自己來的西門子來說,實在是翻天覆地的改變,更重要的是,這個改變彰顯了 工業物聯網的崛起將是物聯網平台搭配眾多應用服務方案的關係。

對應用方案開發團隊來說,加入西門子的 Profinet 等於加入西門子的工業設備體系,開發出來的應用方案就是專供這個體系內的工廠客戶使用。

然而,這樣的作法具有侷限性,因為世界上有更多不屬於西門子製造的工業設備,所以應用方案團隊等於在為西門子工業雲平台「客製」應用方案。

更不用說,除了整個工廠內除了西門子製造的工業設備外,還有非西門子提供的工業設備,更有廠務設施、能源管理系統等等裝置需要被整合,所以採用西門子工業雲平台的客戶若有意將整個工廠所有裝置放在同一個平台上管理,還會面臨另一個整合的瓶頸。

而邊緣計算產業聯盟則是希望從工業物聯網中特別強調本地、實時運算的需求切入,以具備足夠運算能力的閘道器,在收集到感測器蒐集的資料後,不需要將所有資料拋回雲端運算,節省資料來回的時間。此時,應用方案開發團隊在方案架構設計上,必須改變過去集中運算的慣習,更著重將運算分散到各個工作站。

然而,應用方案開發團隊如果每一項新的開發方向都必須精熟,對於工業物聯網應用方案的推出必將造成嚴重的影響,因此,除了在硬體方面納入 ARM 與英特爾外,這個聯盟將會邀請物聯網平台廠商加入,最大程度的讓未來採用邊緣計算產業聯盟合作架構的團隊,可以在指定的物聯網平台上加速應用方案開發。

這背後的邏輯一樣是讓物聯網平台提前將具備運算能力的閘道器整合完畢,應用方案開發團隊只要利用這個開放型的物聯網平台在其上開發各種應用服務,形成另一個 marketplace,日後有特定需求的工廠客戶只要到這個市集裡面挑選合適的應用服務方案,再搭配具備產業知識的分析專家的分析服務,在這個物聯網平台上以公有雲、私有雲或是混合雲的方式自行或交付代管營運相關服務,就完成了從物連網裝置、平台、方案組成到真正落實應用服務提供的串連,真正讓工業物聯網獲得落實。

台灣在裝置端、乃至閘道器、工業電腦產業的實力雄厚,政府如果想要用最快速度加入戰局,以一個跨產業、支援多種協定、支援大量裝置連結的強大物聯網平台為核心,結合各個層級的國內外夥伴,包含 CPU、感測器、網路連接、數據分析等夥伴,提出一個吸引各產業應用方案開發團隊的架構踴躍加入並在這個平台為台灣工具機廠商開發應用服務方案。

相較於西門子因為擁有百年累積的技術實力與龐大的行業客戶基數,有資格以自己為太陽系中的太陽自居,建構一個圍繞著西門子的生態系。台灣應該要思考的重點在於, 以台灣工具機廠商累積的客戶與行業經驗為起點,為台灣相對於德國或日本產製相對低價、低精度的工具機廠商,構築有加值服務的工業物聯網平台,提高台灣工具機業者生產機台的性價比。

更應該在更上位的領域中,推出具有跨越自製機台與他廠牌機台的整合、進而與工業機器人、輸送帶等等完整配套的智慧工廠方案,甚至將廠務、能源管理等非製造本身的範疇也一併涵蓋的更上位應用方案。

換言之,我們應該要主動創造涵蓋範圍更廣的差異化整體智慧工廠服務方案,而且結合深度顧問服務能力的數據分析專家群,真正提高整體工廠的智慧化,才能將台灣廠商武裝起來,也才有機會進一步與西門子、奇異電氣 (General Electric) 等行業巨頭主導的平台體系相抗衡。

看看鄰近的新加坡政府,為了掌握推動物聯網相關產業的主導性,由 Information Development Authority (IDA) 帶頭,以智能國 (Smart Nation) 專案做為啟動的項目,開發可以管理億個裝置的國家級作業平台,用以專責串連與收集所有智慧裝置產生的資料。

新加坡的動作,除了可以看出其由政府主導推動物聯網發展的決心外,也可看出新加坡面對物聯網時代的思考重點在於,對於在當地場域、透過公共或私人裝置所產生蒐集資訊都必需要掌握在手上。

所謂「高手在民間」,中華民國政府如果要自行發展類似的物聯網平台,除了因為國內大型法人單位缺乏實際開發與營運經驗外,也因為以目前爭分奪秒佔地為王的競賽狀況來看,從頭開始建置新的平台,顯然是緩不濟急。

因此,建議中華民國政府應該加快腳步尋覓扶植符合上述條件的業者,立即開始有系統地構築能服務國內工具機業者的平台,並且配合亞洲矽谷與智慧型手機械之都計畫資源築巢引鳳,吸引工業物聯網應用方案開發團隊在其上加速開發配套的應用服務,讓國內工具機業者生產的工具機早日「智慧化」。

 

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