微型服務將舊式資產連線至工業物聯網

May 25, 2018

John Blyler

若缺少連線能力，工廠 4.0 的進度將會陷入停頓。但世上有 92% 的機器尚未連線。這個問題的原因，就是因為大量的舊式資產本來就並非設計為要連上網際網路。讓舊式設備連上網路是很重要的步驟。這是製造商改善老舊設備效率的唯一方法，也是最佳化整體運作的必要條件。換言之，無法掌握所有資產的可見度與控制性，製造商便無法最佳化企業整體。由未連線資產導致的資訊與資料差距，可能會造成無法預測的停機時間、品質控制問題，以及其他導致服務中斷的情形，對營運造成全面的影響。

第一步是連線能力

在理想的情況下，工業物聯網 (IIoT) 能讓所有製造商將意外的資產停機時間縮減到最短、預測進行設備維護的最佳時機，並發現會影響產品品質的製程缺失。然而 ADLINK 美洲區物聯網主管 Daniel Collins 表示，現實與理想有很大的差異。「我們離達成那樣的解決方案還有很長一段路。大部分的客戶還無法遠端監控設備。他們得走到機器旁邊，才能進行目視檢測。因此，能連線至任何物件並將資料串流至任何位置的能力，就是現代物聯網中最強大的部分。」Collins 這麼說。因為舊式資產是為了單一、獨立的使用情況所設計，導致了老舊設備在連線能力方面的最大問題。大部分製造設備的設計都只能進行本地通訊，且僅能與同廠商的其他系統通訊。「在現今的開發中世界，已部署的資產具有長效生命週期，但卻沒有建構可與雲端溝通的功能」，Collins 如此表示。在封閉的系統環境中，要將資料擷取至工業物聯網的網際網路中是非常困難的。為了解決這樣的落差，製造商需要能將專用資料翻譯為共用語言的系統。但採用標準化的連線能力僅僅是第一個步驟。接下來的問題是該如何處理這些資料。應該在空間有限的廠房內由資產端處理（即邊緣），還是在雲端處理？成本、回應速度和安全性都會影響到這個問題的答案。

今日的解決方案在未來會有所不同

為了回答這些問題，我們需要瞭解資產、邊緣，以及雲端的可用頻寬與處理能力。而更進一步，也必須考慮關於資料安全和資產管理的問題。考慮貼近來源處理資料的優點。透過這種方法，僅有緊急警報等重要資料會傳送至上層監控系統。除了其他優點以外，這也能縮短資料處理的時間，同時減少網路的頻寬問題。製造商亦必須找出一種方法，調解廠房與資料中心之間截然不同的差異。誰該負責維護工業物聯網的網路？IT 人員或工廠操作人員？即使解決了這些問題也不能保證未來能一帆風順，因為情況將會隨著時間改變。不斷變動的市場需求、新型態的自動化，以及其他製程改變，都會需要調整原有的解決方案。我們該如何打造一個可擴充的彈性系統，不會將製造商鎖死在初始決策中，反而能保證擁有可供成長與調適的空間？我們需要的是一個可從資產延伸到邊緣和雲端的可擴充安全端對端平台。ADLINK 與 Intel^® 攜手合作，提供可以滿足這個需求的端對端解決方案。

三管齊下的方法

ADLINK 的 Vortex Edge 解決方案提供能立即部署的端對端解決方案，即使是舊式資產也毫不遺漏。根據 Collins 的說法，Vortex Edge 使用三管齊下的方法：

連接 – 以微型服務為基礎的平台幾乎能連接任何資產。如此即可連接先前無法連接的系統以擷取並產生資料。
串流 – 連接資產後，現在能為任何內部 IT 或 OT 系統、協力廠商、任何雲端平台，甚至其他資產提供即時資料。
控制 – 平台提供回饋與控制功能，例如端點監視、裝置管理、分析與更多功能，因此能依據需求來更新和保護所連接的資產。

終極目標是將多種不同的物件連線至共用平台，好讓所有其他可提供物聯網洞見的合作夥伴和廠商使用（見圖 1）。

圖 1. Vortex Edge 是連線所有工廠資產的偉大願景之中的一部分。（資料來源︰ADLINK）

對此策略來說，Intel 的合作關係極為重要，因為該公司負責提供連線工廠內多種資產類型所需的可擴充效能與標準化技術。Intel^® 技術非常適合用在微型服務方法，為製造商提供一種方式來彌補專用工廠系統與開放 IT 環境之間的差異。這些微型服務可大幅簡化運作設備（例如轉動中的機器）、邊緣運算硬體（例如工廠內的伺服器），以及企業應用（可能以任何一種雲端服務託管）中的資料共用。一旦資料可供使用，便能由任何邊緣或客戶選擇的雲端式分析服務進行處理，最後為製造商提供完整的營運控制權。

現場應用

Vortex Edge 解決方案的價值在最近的一次緊急應變情況中受到眾人注目：有將近 900 台的柴油發電機分散在受到颶風肆虐的區域內。維護發電機的公司沒有關於這些發電機狀態的任何資訊，只能派出隊伍去目視檢查每一台發電機。颶風造成的損害加上嚴苛的地形，使得造訪兩英里外的發電機需要花費長達一個小時。此外，隊伍受到地面限制，使 900 台發電機的目視檢查時間減少到每天只有 15 分鐘。在其他時間內，公司完全無法獲得關於各台發電機的情況資訊。他們無從得知發電機是否故障、是否燃料用盡，或是甚至已經冒出火花，這樣持續不斷發生的問題可能會為已經受創的社群帶來更大的風險。導入 Vortex Edge 解決方案，該維護公司便可連線至發電機控制系統，並將所有資料點與警報串流回總部，以便隨時遠端監控所有資產。此外，所有資料皆會串流至雲端解決方案，使用儀表板協助最佳化管線配置，進而最小化燃料消耗量。