為工業 4.0 重新思考工業電腦的面貌
人工智慧 (AI) 與分析是製造業轉型的推手,揭開了工業 4.0 的序幕。研究公司 Markets and Markets 指出,工業人工智慧市場目前價值 11 億美元,2026 年估計將達到 167 億美元。
這項技術固然潛力無窮,卻也面臨了一項挑戰。目前工業基礎架構的設計,無法為釋放工業 4.0 的潛力提供必要彈性。一直以來,工作負載都是在無法儲存也無法分析資料的孤立裝置上執行。
Intel® 物聯網事業群資深客戶群經理 Adam Berniger 表示:「過去幾百年來,每項重大創新或轉型都是由一項基礎裝置所帶動。」「例如蒸汽引擎、個人電腦或智慧型手機。帶動工業 4.0 的銜接技術則是工業電腦。」
新式工業電腦結合了 IT 與營運技術 (OT),分析可能從工廠機器收集後轉化為商業智慧的邊緣資料磁碟區。為了讓數位轉型順利進行,製造商紛紛向系統整合商 (SI) 求助,由專家協助他們善用廠房的寶貴資訊。
工業電腦:重要的橋樑
這對 SI 而言是不可多得的商機。Berniger 表示:「邊緣越來越強大,價值也越來越高。」「邊緣有三大新興主題:邊緣智慧、邊緣融合與邊緣連接。」
邊緣智慧包括分析、深入分析與人工智慧。Berniger 表示:「邊緣智慧能將智慧引進工廠的關鍵區域。」「使用案例可能包括預測性維護與分析、改善作業效率,以及提高生產力。」
邊緣融合涵蓋了 OT 與 IT 最佳實務、流程、裝置、功能與應用程式。邊緣連線是指讓未連線的裝置相互連線,同時也與雲端連線。
Berniger 將工業電腦的潛力與智慧型手機相提並論。他說道:「五或十年前,旅行時,我們是用「非智慧型」手機打電話或傳簡訊。」「我們用相機拍照,而且必須列印地圖才能判斷方向。過去,我們為個別功能準備了好幾部裝置,但如今這些功能全都整合在一部手機上。工業電腦以後會跟智慧型手機一樣,您只要從應用程式商店就能下載各種功能的硬體與軟體。」
SI 是工廠邁向工業 4.0 的領航員
SI 有機會成為帶動轉型的先驅,提供採用 Intel® 夥伴(例如 Axiomtek)推出之工業電腦的整合式系統,引領產業邁向未來。
SI 不妨先提供讓投資最大化的解決方案,例如減少浪費、強化產品品質,或是延長工廠設備的運作時間。「SI 必須確保投資報酬率顯而易見,提供讓解決方案符合成本效益的途徑。系統整合商也必須格外著重作業衡量指標,並且確認網路安全,讓公司企業知道並未暴露在風險之下。」Berniger 表示。「重要的專案通常必須藉由加強維護或改善品質保證,讓生產作業最佳化。」
舉例而言,工業 3.0 規定了固定的維護時程表,例如在規定的時間之後更換 A、B 和 C 零件,工業 4.0 則採用預測性維護。若將機器零件與邊緣技術結合,締造即時智慧,工廠就能避免可能的生產停工。
最新一代的工業電腦支援全新層次的智慧與連線能力,實現了這個構想。舉例來說,IPC964-512-FL 可以搭載人工智慧卡,強化內建的 Intel® Core™ 處理器(圖 1)。
![結合邊緣技術的機械手臂,可在問題導致停工前先行偵測偏差,預測是否需要維修。](https://insighttech.intel.com/wp-content/uploads/sites/45/2020/11/industrial-PC-1-840x274.png)
另外,SI 還可結合取代人眼目測檢查的攝影機,為工業電腦提供品質控制更優異的智慧型解決方案。以某知名輪胎製造商為例,該公司曾因為輪胎問題客訴增加而苦惱。不僅公司商譽受損,瑕疵輪胎退貨衍生的人力與運輸成本更是節節攀升,進而導致利潤減損。
該公司於是部署了在採用 Intel 技術之 IPC 執行,並且以 Intel ® Distribution of OpenVINO™ 工具組最佳化的電腦視覺與人工智慧解決方案。在短短六個月內,輪胎退貨數銳減,原本多達 6,000 個,現在則是區區幾十個而已。由於這套解決方案可大幅擴充,因此該製造商便將它部署至其他生產線負責檢查工作。
Berniger 表示:「肉眼本來就無法一週五天每天八小時都盯著同一項物品。「但是與 IPC 連線的攝影機可是箇中翹楚(影片 1)。部署後,偵測率從百分之 80 上升至百分之 99.9,誤判次數少之又少。另外,速度也加快了,視工作而定,在某些情況下,檢查時間從一分鐘縮短為一至五秒。機器視覺可為工廠製造或出貨的所有產品偵測瑕疵並改善品質保證,協助工廠節省花費。浪費代價高昂。」
IPC 也帶領 SI 邁向未來
工業電腦不僅引領製造業邁向未來,同時也讓 SI 在過程中佔有一席之地。Berniger 表示,SI 單憑一招半式闖天下的時代過去了。
他說:「整合商必須能脫穎而出,並且提高自己的附加價值。」「我的主管以兩間修車廠為例,說明了這個道理。兩間修車廠的手藝或許高下有別,但他們終究都能修復車身上的刮痕。然而,如果其中一間修車廠開始提供有附加價值的活動與解決方案,那麼他們就不僅僅是修車廠,而是汽車專家。」
欣然接受工業電腦功能的 SI 搖身一變成為製造商需要的專家,不僅能滿足客戶需求、讓客戶更上層樓,還能成為客戶邁向工業 4.0 的專業領航員。