用第 11 代 Intel® Core™ 處理器 Testbed 加速建立 PoC
儘管難以置信，但工業 4.0 的概念已問世 10 年之久。這個概念最早是由德國政府在 2011 年的漢諾威工業博覽會提出，作為將製造電腦化的長期策略。
十多年後，工業 4.0 概念的進展如何？
嵌入式運算技術領導廠商 Kontron 產品管理總監 Reiner Grübmeyer 表示：「一直以來不乏技術成本降低以及製程改良方面的大肆炒作。」「尤其在基於成本考量的前提下，大家都希望改良並簡化安裝，但同時也想改變生產時間。」
他接著表示：「一切進程都變得愈來愈快。」「但是另一方面，控制得宜一向是必要條件，而且目前有幾項公認的標準其實無法快速被打破。」簡言之，我們還得再接再厲，才能全面實現十多年前工業 4.0 對於成本、效率和可靠性的承諾。Grübmeyer 認為原因在於「技術尚未完全即時。」
型塑智慧工廠的未來
在 Grübmeyer 看來，「即時」是指利用簡單安裝和簡易工具示範，亦即用淺顯易懂的方式說服工業 4.0 技術的內部與外部客戶。
一直以來，達成這項目標的最佳方式之一，就是利用原型或概念驗證（PoC）。然而，誠如他所言，目前沒有任何統一的配置工具能簡化整合工業 4.0 各式各樣元件的過程。
為了因應這個情況，Intel® 與 Kontron 正聯手打造次世代智慧工廠（NGSF）測試平台，這種工業技術示範儀，提供了自行以內部部署方式建立 PoC 所需的一切元素。在 2020 年 Intel® 工業高峰會首度亮相的完整 NGSF 測試平台，採用不同的無線標準、乙太網路時間敏感網路（TSN）交換器、工業電腦及伺服馬達，作業一律採行 OPC UA Publisher Subscriber 通訊協定。
使用者可以將預建 NGSF 測試平台的幾個部分與自家解決方案混搭，然後在成熟的作業中工業 4.0 安裝環境驗證特定使用案例。測試平台的設計採用現成的 Intel 技術支援硬體平台，例如 Kontron 嵌入式迷你電腦，但同時也整合 Intel® OpenVINO™ 工具阻這類最佳化解決方案，以及 Intel® Edge Controls for Industrial 這類作業網路協調軟體。
「開發 NGSF 的目的是為了將所有 Intel 技術整合於單一測試平台。」Intel 物聯網事業群軟體應用工程師 Walfred Tedeschi 表示。「所有工業元素在測試平台內都有相對應的環節：協調、Hypervisor、邊緣人工智慧與堆疊等。」
舉例來說，Grübmeyer 表示物聯網架構需要兩個關鍵功能，即時融合式網路以及工作負載整合，兩者都是由第 11 代 Intel® Core™ 嵌入式處理器支援。全新的物聯網導向處理器包含這些功能，例如：
- 儘可能減少企業與作業網路抖動與延遲的 Intel® Time Coordinated Computing（Intel® TCC）。
- 硬體輔助虛擬化與加速，讓多重混合關鍵性工作負載得以在相同的裝置同時執行。
- 結合 Essential Design Package（Intel® FSEDP）的功能安全（FuSa）設計要素，可簡化產業標準遵循的程序。
工業 4.0：即將在您附近的 IPC 登場
既然工業作業人員隨時可取得現成的 PoC 建構環境，那麼距離工業 4.0 部署關鍵數量計畫期是否又更近了一步？答案視您心目中的關鍵數量而定。
對 Grübmeyer 來說，NGSF 這類測試平台讓大家得以一窺工業系統的未來，也就是說，這些系統的作業方式會比較像消費電子產品，愈來愈不像傳統的工業裝置。多虧了採用支援工作負載整合之高效能處理器的嵌入式控制器，未來將愈來愈朝軟體定義的方向發展。
Kontron 技術員表示：「這是軟體定義工業系統願景的一個步驟，這套系統擁有幾乎無所不能的平台，只要在上面安裝應用程式便大功告成。」「我們有可預測維護。我們有物件辨識。但在我心目中，更長期的目標是利用簡易操作的電腦，讓用途交換能靈活彈性又簡單。」
桌上型工作站如何徹底改變企業價值鏈、在單一工業電腦執行多個高價值應用程式，能夠讓智慧工廠的優勢從點部署擴大至整個供應鏈。姑且不論其他優勢，NGSF 這類 PoC 測試平台問世可讓工業作業人員得以調校實作、估量投資報酬，並且在最佳時機展開數位轉型。
Grübmeyer 表示：「現在他們有達成這項目標的密技了。」「他們瞭解工業 4.0 正在發揮效果，而且複雜度不高。這樣一來，距離它在現場推出又更近了一步。」