工廠採用無線網路可降低成本

May 2, 2019 Georganne Benesch

無線工廠工人無線工廠

在製造產業的營運中,一切都是有線的。在現代的工廠內具有長達數英哩的纜線、電線,以及光纖,以連接整個製造環境中的設備。雖然這樣的模式已經延續了數十年,但現在製造商必須要行動化讓他們的企業得以現代化。

而這是個問題,因為製造商長久以來都是保守的風險厭惡份子。當可以延續的運作模式成型,他們便缺少進行改變的動力。但現在企業級的無線解決方案採用強固設計,適用條件嚴苛的惡劣環境,可讓企業增強廠區的生產力,並節省數以百萬的成本。

無線企業

現在已經很難想像不帶行動裝置就踏出門口。不管是在工作場所、在家,還是在移動之間,我們都理所當然地享受行動連線。但在過去,許多企業組織因為安全性與效能方面的考量,不願意部署企業規格的無線網路。

如 Gigabit Wi-Fi 和分層式資安等現代的企業級技術可解決這些擔憂,而遍及整個「傳統」企業提供無線基礎架構,更可一勞永逸地必告別連線的麻煩。所以,為什麼廠區不能跟您的日常生活一樣擁有無線連線能力呢?

製造商也逐漸發現,透過轉型至更智慧、更敏捷的工廠,他們就能在製程資料、監控資產、提高生產力、降低營運成本,以及簡化供應鏈等多種方面擁有更完善的深入見解。

無論是工業 4.0、智慧工廠,或是工業物聯網,無線基礎架構都能顛覆製造業的現狀,讓產業能實現數位轉型。感應器、機器人、無人駕駛車輛,以及其他「物件」的廣泛使用,正在轉變營運的樣貌。

以 Mohawk Industries 為例。這世界上最大的地毯製造商,透過部署有線與無線的網路基礎架構,獲得了可觀成果。

僅僅在一年之內,他們就省下了 100 萬美元,並將員工生產力提高了百分之 12。

Mohawk 運作著世上最大的塑膠瓶回收設施。他們每年會回收 55 億個塑膠瓶,數量驚人。在北美洲,每四個回收塑膠瓶內,就有一個成為該公司旗下的 EverStrand 地毯原料。

企業需要更準確的深入見解,以滿足降低營運成本並強化效率的目標。為了達到這個目的,他們需要一個方法來簡化並整合一套複雜的專用控制系統:ControlNet、DeviceNet、Data Highway Plus、Modbus,以及 PROFIBUS。但要從廠房收集這些分離的資訊,並使其可用於分析,卻是一場惡夢。

為了解決這些問題,Mohawk 與 Cisco 合作,在整個工廠部署了一致的網路解決方案。此公司運用感應器、IP 攝影機和其他裝置,改造他們在喬治亞州 Summerville 的生產線,其中 Cisco 的工廠無線區域網路解決方案在整個基礎架構中扮演著關鍵的元素。

對 Mohawk 來說,在工廠運用無線連線技術就是左右勝負的重要關鍵。現在,工程團隊可在感應器或機器的現場立刻監控並存取評量指標。這使企業能部署無人駕駛堆高機等新技術,改善生產力與工作人員安全性。

為工業 4.0 打造行動工廠

工廠無線解決方案是 Cisco Connected Factory 平台的關鍵部份,提供經過預先驗證與測試的設計,可立即開始部署程序。結合了一系列的產品與服務,包括存取點 (AP)、無線區域網路控制器 (WLC)、行動服務,以及全面的系統網路管理等。後端與邊緣的強固乙太網路交換器可將無線網路安全地連接至企業基礎架構(圖 1)。

連線工廠基礎架構
圖 1。連線工廠基礎架構

解決方案可讓營運商存取由設備、端點,以及廠區內使用者所產生的大量資料。如振動、電流、粒子,以及濕度等透過無線物聯網感應器所收集的資料,是透過可移動、減少,甚至捨棄資料的 AP 來擷取。

在有線連線的狀況下,相同的程序則是透過乙太網路交換器進行。不受連線方式的影響,資訊可安全地透過聚合式網路傳遞至企業資源規劃 (ERP) 和製造執行系統 (MES) 等應用,以供即時決策運用。

「隨著企業擴展,延伸至廠區內,讓企業能結合他們的 IT 與 OT 環境,」Cisco 製造工業解決方案的 Neil Heller 表示。

更強化的連線與聚合能力

人員與物件不停地持續移動。此解決方案提供隨時隨地的語音與視訊通訊能力。舉例來說,透過使用平板電腦或電話,工作人員可透過臨時視訊會議取得專家的協助,針對設備問題進行疑難排解。

「行動通訊能讓工作人員在所需位置處理工作,無論是在工廠內或其他任何地方,」Heller 說:「加上運用 Wi-Fi 功能的語音通話,可透過內建 Wi-Fi 的通訊器,避免手持無線電的付費頻段和行動電話費用。」

行動服務可連接並追蹤自動引導車輛 (AGV) 和機器人,顛覆生產、處理原料、貨運,以及物流的現況。這些行動裝置具有多種形狀與尺寸,可獨立移動或與人力合作,完成從最單調到最複雜的工作。

位置是關鍵

極致的無線能力可能是以地點為基礎的服務。在所有類型的資產上安裝 Wi-Fi 標籤,主動傳輸由 AP 所擷取到的資訊。

透過 Cisco Mobility Engine,可即時計算資產位置,以最佳化該資產的流程、使用率,以及運作狀態。「您可以真正地改善機器使用率、週期時間、工作人員安全性,以及生產力。對人們來說,瞭解物品在移動過程中的位置,以及某個物件最後的所知位置極為重要,」Heller 說。

以「人員受傷」狀態為例。在工作人員需要協助時,他們可以按下位於穿戴式 RFID 標籤或行動通訊器上的按鈕,觸發「求救警報」。此警報可判斷工作人員的位置,讓協助人員可立即出發。

工廠無線解決方案區域網路控制器和其他裝置採用 Intel® 技術,能提供所需功能,建立強固、可互通的廠房至企業網路。「在基本層級上,Intel 提供核心處理與技術,讓我們擁有領導業界的無線產品,」Heller 表示。

運用擴增實境踏入未來

Heller 認為如擴增實境 (AR) 等其他的使用案例,也是擴充工廠無線能力的原因。

舉例來說,當出現異常或故障情況時,AR 可讓遠端支援團隊直接看到發生了什麼事。

「假設發生了技術人員無法處理的機器故障,他們就可以戴上擴增實境眼鏡,說出『需要協助,尋找專家。』這將會觸發一場虛擬團隊會議,並邀請可解決此問題的人員加入,」Heller 如此解釋。

專家可直接看到正在發生的狀況,並分享文件、影片及指示,甚至在擴增實境畫面上進行註解。這代表技術人員可即時處理問題,讓機器回復運作,避免昂貴的停機時間。

作者簡介

Georganne Benesch

Georganne Benesch is the Senior Content Editor and Writer for insight.tech. Before this she was an independent writer, authoring blogs, web content, solution guides, white papers and more. Prior to her freelance career Georganne held product management and marketing positions at companies such as Cisco, Proxim and Netopia. She earned a B.A. at University of California at Santa Cruz.

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