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物联网技术为工厂自动化带来无与伦比的高效率

早在20年前的台湾,一向被定位为传统产业中的水泥工厂,便已导入自动化。从日本引进前端为PLC整合控制设备、传感器等设备,后端透过当时的入门小型计算机PDP-11将数据收集后,运用模糊算法(Fuzzy Control)进行工厂运作最适化的实时控制,甚至由PDP-11机器上的程序转移至PC DOS的操作系统上。

为了提升效能将原本单工的作业环境,以中断分时方式模拟成多任务环境,控制效能可以媲美当时的小型DCS系统,堪称为台湾智能工厂的先驱。而这背后一连串物物连结的概念,在现今也演化成最新一波的信息发展焦点:物联网(The Internet of Things;IOT)。

数据采集监控系统(supervisory control and data acquisition;SCADA)是监控及控制所有设备的集中式控制系统,或是由分散在一个区域,小到一个工厂,大到一个国家中许多系统组合的分布式控制系统(DCS)。其中大部分的前端控制是由远程终端控制系统(RTU)或PLC负责进行,主系统一般只作系统监控层级的控制系统。例如冷冻空调系统中,由PLC来控制主机冷却水的水塔容量及流量,而SCADA系统可以让操作员改变流量的目标值,设定需显示及记录的警告条件,如水位过低、流量过低、温度过高等。PLC或RTU会利用回授控制来控制流量或温度,而SCADA则监控系统的整体效能。


结合生产工厂端中的原物料,成品仓储作业管理、生产管理;仓储中心端的门市物流配送,门市间的转调补货等管理;展示商店端的销售,客户服务及客户关系管理;及营运中心中的企业营运实时分析与决策并将结果回馈至设计与生产端。

2005年由国际电信联盟(International Telecommunication Union;ITU)所发布的报告「The Internet of Things」,物联网(Internet of Things;IOT)一词于焉诞生。物联网的概念在于将各种信息传感设备,如射频识别装置(RFID)、红外感应器、全球定位系统、雷射扫描仪等种种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。其目的是让所有的物品都与网络连接在一起,方便识别和管理。

物联网应用广泛的程度我们可以从另外的角度来看,目前使用的IPv4(Internet Protocol version 4)为1970 年代所设计,随着个人计算机及因特网的普及,IPv4网址迅速配出,且由于早期编码上有一些问题,使很多编码实际上不能使用,因此一些专家在90年代中期就预测未来IPv4网址必定会发生短缺,所以专门制定Internet新通讯协议的IETF(Internet Engineering Task Force)组织便开始提出IPv6网址。商业化的推动在90年代末期开始,但时至今日才开始发扬光大地将IPv6加入成为基本配备,主要原因就是物联网的兴起。

在物联网中无论是物端微型化的感测物联机、监控物联机、物联伺服机等,或者人端的农用物联机、旅游物联机、物流物联机、展售物联机、POS物联机等,其应用之广泛、数量之庞大又都需要透过网络传递信息,伴随而来的IP地址用量必定是爆发性的成长。

物联网的发展对于信息技术在运算与沟通上的演进趋势,将会需要各式各样领域的技术及科技创新来带动,不仅仅是降低成本、微小化等。同时因稳定性、可靠度的提升,进而对物联网产生信任,将物联网扩大运用于工厂安全监控、工厂自动化监控、工厂环境监控等,当工安问题的发生率降低时,绝对会为普罗大众带来安全的生活环境。

然而在工厂自动化的应用上,透过物联网的结合,除了旧有的PLC及设备,都可以透过物联网的端点加以整合,并可轻易地将控制标的进行监控,再利用云端运算整合CIM、MRP、CRM、WMS及ERP等,无论是透过数据采集、分析、决策、控制,将带来库存零浪费、客户零距离、设备高稼动、人员高效率、财货高流通的效益。(周昱伶)


(责任编辑:zxh007)

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