研華科技，2016年7月-伴隨新一輪的產(chǎn)業(yè)變革及“中國制造2025”的提出，各大生產(chǎn)廠(chǎng)商逐步邁開(kāi)了智能制造的步伐。設備互連作為智能制造的第一步，成為客戶(hù)關(guān)注的重點(diǎn)。研華物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線(xiàn)I/O模塊集數據采集、預先處理、直接上傳等特色于一身，可協(xié)助客戶(hù)快速采集設備數據，并整合到客戶(hù)數據庫或平臺中，以更高的性能及產(chǎn)品優(yōu)勢幫助終端用戶(hù)提高生產(chǎn)效率。

項目簡(jiǎn)介

工業(yè)4.0與 物聯(lián)網(wǎng)的風(fēng)潮，讓制造業(yè)正努力地從自動(dòng)化生產(chǎn)邁向智能化制造，雖然要落實(shí)「智慧工廠(chǎng)」無(wú)法一蹴而就，但底層設備資料的收集卻絕對是實(shí)踐目標的第一步。然 而，對于已搭建的工廠(chǎng)而言，其設施布置則根據廠(chǎng)商在建廠(chǎng)之初產(chǎn)能規劃與生產(chǎn)流程所精心設計，因此對于現有工廠(chǎng)的導入設備連網(wǎng)與數據采集方案時(shí)，制造商最擔 心的莫過(guò)于如何在不影響現有生產(chǎn)運作情況下，于有限的安裝空間內妥善且快速地布建前端數據收集之應用。

生產(chǎn)線(xiàn)三色燈監測系統 情景模擬

研華致力于實(shí)現物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng )新技術(shù)與應用落地的偉大愿景，通過(guò)新一代的高性?xún)r(jià)比WISE-4000系列產(chǎn)品與智能圖控軟件WebAccess組成的設備監測解決方案，可協(xié)助制造廠(chǎng)商以精簡(jiǎn)的硬件配置、精確的數據采集與易于建置的無(wú)線(xiàn)傳輸將生產(chǎn)線(xiàn)前端的所有機臺信息與后端的制造執行系統（MES）無(wú)縫整合，藉此業(yè)者不僅能實(shí)時(shí)掌握生產(chǎn)狀況，還可將詳細記錄的數據做整體設備使用效率（OEE）分析，進(jìn)而提升工廠(chǎng)的生產(chǎn)力。

系統需求

某知名面板制造廠(chǎng)商，以生產(chǎn)多樣尺寸薄膜晶體管液晶顯示器（TFT-LCD） 及觸控面板為主要業(yè)務(wù)，為逐步轉型成為智慧工廠(chǎng)，正積極改善現有工廠(chǎng)的生產(chǎn)與管理模式，并率先將位于中國南京的廠(chǎng)區打造成示范點(diǎn)，以便日后將生產(chǎn)基地復制 到全球各地。該廠(chǎng)區一直以來(lái)是以人工方式管理廠(chǎng)內的所有生產(chǎn)設備，以至于當設備出現故障時(shí)必須等待作業(yè)員通報后方安排檢修，因未能詳實(shí)記錄機臺狀況，管理 者無(wú)法充分了解生產(chǎn)線(xiàn)中的設備是否處于故障、閑置或運轉狀態(tài)。為此，該面板廠(chǎng)決定利用設備聯(lián)網(wǎng)與數據采集設備來(lái)建置產(chǎn)線(xiàn)監測系統，一方面收集機臺上三色警 報燈信息，并加裝計數與計時(shí)傳感器以了解設備的生產(chǎn)總量及運轉速度；另一方面亦可將采集資料作為改善生產(chǎn)排程與整體產(chǎn)能的依據。

南 京廠(chǎng)區的現場(chǎng)環(huán)境較為復雜，既不便于長(cháng)時(shí)間施工架設網(wǎng)絡(luò )纜線(xiàn)，也無(wú)法騰出太多的空間容納額外裝置。因此，新方案必須利用工廠(chǎng)原有的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )系統將采集的現 場(chǎng)訊號傳送至管理中心，所提供的無(wú)線(xiàn)裝置必須為輕巧精簡(jiǎn)、易于安裝的產(chǎn)品以避免占用過(guò)多空間。此外，由于生產(chǎn)線(xiàn)輸送帶每3～5秒就有一件在制品通過(guò)，因此要求負責收集數據的無(wú)線(xiàn)模塊須有足夠的速度來(lái)采集信號（精確度要達到0.1秒）。在軟件方面，該面板廠(chǎng)則不想花費過(guò)多的人力自行開(kāi)發(fā)系統，希望采購軟件為可直接使用，并能與工廠(chǎng)管理軟件整合的遠程監控軟件。

系統概述

研華以物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線(xiàn)I/O模塊WISE-4050搭配圖控軟件WebAccess整合，構建出架構簡(jiǎn)潔的產(chǎn)線(xiàn)監測解決方案。具有多通道數字輸入/輸出功能的WISE-4050負責在生產(chǎn)現場(chǎng)連接三色燈及計數和計時(shí)傳感器，并將采集到的數據以無(wú)線(xiàn)傳輸方式上傳至系統；而中控室的HMI/SCADA軟件WebAccess則會(huì )將傳來(lái)的前端信息以實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的圖像顯示于計算機屏幕，讓管理者無(wú)需到現場(chǎng)即可監控產(chǎn)線(xiàn)設備狀況，完整記錄的數據與定期產(chǎn)生的報表還可協(xié)助用戶(hù)進(jìn)行設備使用率分析。

整套新方案中，WISE-4050扮演了一款功能豐富的無(wú)線(xiàn)模塊角色，其附有RTC時(shí)間戳的記錄功能可精確地處理逾10,000筆的取樣數據；內置閃存可在斷網(wǎng)時(shí)儲存臨時(shí)數據，待網(wǎng)絡(luò )恢復正常后再繼續上傳，因此無(wú)需擔心數據丟失；計數器功能則對產(chǎn)線(xiàn)中的在制品進(jìn)行數量統計，用戶(hù)亦可利用軟件開(kāi)發(fā)計算時(shí)間差，由此獲得產(chǎn)線(xiàn)制造效率；此外，其支持多種通訊協(xié)議（包括Modbus/TCP、TCP/IP、UDP、DHCP、HTTP等）與RESTful Web API標準接口使該模塊所采集的數據輕松快捷的提供給其他軟件或系統使用；緊湊型（80 x 148 x 25 mm）設計既節省空間使其無(wú)需網(wǎng)線(xiàn)即可傳送數據，其所提供的導軌、壁掛等多種安裝方式亦讓擁擠與復雜的工廠(chǎng)環(huán)境均可靈活安裝。

基于瀏覽器架構的WebAccess可支持PC電腦與各種移動(dòng)裝置，用戶(hù)可不受時(shí)間與地點(diǎn)限制進(jìn)行遠程監控。而根據該面板工廠(chǎng)的廠(chǎng)房規模，研華提供了600點(diǎn)專(zhuān)業(yè)版本W(wǎng)ebAccess使用戶(hù)能有足夠的訪(fǎng)問(wèn)權限瀏覽生產(chǎn)線(xiàn)監測系統。此外，針對客戶(hù)端的特殊需求，研華還提供了客制化軟件服務(wù)，讓此套解決方案更符合該面板廠(chǎng)商廠(chǎng)區的需求。

專(zhuān)案導入 

系統架構圖

生產(chǎn)線(xiàn)監測系統架構圖

結論

研華全新WISE-4000系列產(chǎn)品是一款集數據采集、預先處理、直接上傳等特色于一身的無(wú)線(xiàn)模塊，旗下多款產(chǎn)品能為需要快速布建智能工廠(chǎng)應用的用戶(hù)以精簡(jiǎn)的硬件配置將采集來(lái)的底層信息利用無(wú)線(xiàn)通信功能直接上傳至云端平臺或管理系統。以本項目為例，透過(guò)多功能的WISE-4050與WebAccess的 軟硬整合，研華遠程監控解決方案在支持多種標準接口下，既可向下鏈接各種裝置與傳感器，亦能向上整合廠(chǎng)商現有的制造管理系統，同時(shí)還可確保已收集數據的正 確性并提供多樣化統計報表。研華完整的解決方案不僅讓面板廠(chǎng)商在極短的時(shí)間內以最經(jīng)濟的投資成本與最便捷的部署方式導入生產(chǎn)線(xiàn)監測系統，未來(lái)該公司也將持 續采用研華其他可實(shí)踐物聯(lián)網(wǎng)應用的相關(guān)產(chǎn)品以提升各地工廠(chǎng)的生產(chǎn)效率。

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