項目介紹：

當工業(yè) 4.0的實(shí)踐與生產(chǎn)效益的提升劃上等號時(shí)，除了制造業(yè)得積極從傳統制造轉型為智能制造，設備制造商也必須對自家機器進(jìn)行功能改造，將原本只是代替人力自動(dòng)生產(chǎn)的機器升級為可提供監控與管理的智能設備。透過(guò)導入傳感器與聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，機器設備的相關(guān)信息即能匯集至管理平臺，讓工廠(chǎng)管理者能依據監測數據做出最佳決策以?xún)?yōu)化生產(chǎn)流程；同時(shí)設備制造商也可以遠程監控已售出機器的狀況，進(jìn)而為客戶(hù)提供更完善的預防保養服務(wù)。

雖然為機器設備新增監控與管理功能的方法很多，但以需要實(shí)體接線(xiàn)的數據捕獲設備與有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )來(lái)實(shí)現設備聯(lián)網(wǎng)功能，其所付出的代價(jià)卻遠遠高于眾人的預期。因為，有線(xiàn)應用的最大缺點(diǎn)就是要花費較高的布建成本與較多的安裝時(shí)間；再加上每家工廠(chǎng)的使用環(huán)境也不盡相同，有些既有的場(chǎng)域根本無(wú)法額外增設網(wǎng)絡(luò )線(xiàn)；而且業(yè)主也不太可能僅為了提升功能就讓工廠(chǎng)長(cháng)時(shí)間的停工或調整生產(chǎn)線(xiàn)來(lái)配合重新布線(xiàn)。種種的問(wèn)題都增加了讓設備升級為智能設備的復雜度。

研華的WISE無(wú)線(xiàn)資料采集解決方案，不僅能以方便建置與靈活擴充的特性解決上述困擾，方案還提供了斷線(xiàn)續傳與抗噪聲干擾的功能來(lái)強化無(wú)線(xiàn)數據傳輸的穩定性，從而讓設備制造商可以在確保傳輸數據不丟包的情況下更容易也更快速地為客戶(hù)建置設備監控和遠程管理之應用。

系統需求：

位于蘇州的某設備制造商是專(zhuān)門(mén)為計算機、消費性電子與通訊等3C產(chǎn)品制造商提供非標自動(dòng)化設備的廠(chǎng)商，包括華碩計算機、廣達計算機、鴻海富士康等知名的電子制造商都是其主要客戶(hù)。由于機器設備能否受到制造廠(chǎng)商的青睞，除了本身提供的功能之外，售后的設備保養與故障處理亦是贏(yíng)得客戶(hù)高度滿(mǎn)意的重要關(guān)鍵。因此為了提供更好的維修服務(wù)、也為了順應工業(yè)4.0的趨勢，該公司早在幾年前就已為自家機器設備新增了設備狀態(tài)監控和預防保養服務(wù)。

此一設備監控管理功能原本是利用PLC、有線(xiàn)的數據捕獲設備和工廠(chǎng)內的局域網(wǎng)絡(luò )來(lái)完成。然而，隨著(zhù)機器設備被銷(xiāo)往全球各地，工程人員每每遇到環(huán)境復雜與布線(xiàn)困難的案子就得花更多的時(shí)間進(jìn)行評估規劃，較長(cháng)的布線(xiàn)施工工期也影響了項目完成的進(jìn)度，因而促使該公司決定改采無(wú)線(xiàn)解決方案，并率先導入鎖螺絲機與ATE測試機臺這兩款機器。

而為了解決有線(xiàn)應用的問(wèn)題，新的無(wú)線(xiàn)解決方案必須提供的功能包括：外觀(guān)精巧的硬件產(chǎn)品避免占用過(guò)多空間；采用目前最廣泛使用的Wi-Fi通訊技術(shù)以便能快速組建設備聯(lián)網(wǎng)系統；針對無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )易受干擾導致數據丟包的現象提供必要功能來(lái)確保傳輸數據的正確性；支持標準協(xié)議讓設備聯(lián)網(wǎng)系統能與企業(yè)現有的MES/ERP系統對接。

系統概述：

研華以物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線(xiàn)數據采集模塊WISE-4050與無(wú)線(xiàn)基地臺（AP）WISE-5121搭配嵌入式工業(yè)計算機UNO-2184G所組成的無(wú)線(xiàn)數據采集解決方案能大幅縮減導入設備監控管理系統時(shí)所需的建置成本與安裝時(shí)間。其中，貼附在機器設備旁的WISE-4050是負責收集設備啟停、故障、運行時(shí)間、產(chǎn)量計數等信息；而所有數據則會(huì )經(jīng)由WISE-5121無(wú)線(xiàn)AP匯集至客戶(hù)工廠(chǎng)內的UNO-2184G進(jìn)行初步運算處理，之后再傳送至設備制造商的控制中心供其遠程監控，并且為客戶(hù)量身打造設備維護與預防保養計劃。而工廠(chǎng)方面則能運用收集來(lái)的設備信息，以電子廣告牌實(shí)時(shí)顯示機臺的生產(chǎn)狀態(tài)，也能將資料匯入企業(yè)的MES/ERP以協(xié)助生產(chǎn)排程與物料需求之規劃。

僅手掌般大小的WISE-4050是集數據采集、處理和發(fā)布功能于一身的無(wú)線(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)（IoT）模塊，其多種安裝選項（滑軌、背掛或堆棧）能讓用戶(hù)依現場(chǎng)狀況選擇最適合又不占空間的方式來(lái)安裝。透過(guò)支持IEEE 802.11 b/g/n 2.4GHz Wi-Fi標準，此款模塊可以輕松地與其他有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)以太網(wǎng)絡(luò )裝置整合。而為了保障無(wú)線(xiàn)傳輸的數據穩定性，WISE-4050還內建了閃存并提供附有RTC時(shí)間戳的記錄功能，從而能以斷線(xiàn)主動(dòng)續傳機制確保數據正確性，有效避免數據丟包。另外，用戶(hù)可透過(guò)濾波功能來(lái)自行設定訊號過(guò)濾范圍，藉由自動(dòng)濾除環(huán)境噪聲來(lái)解決數據傳輸受干擾的問(wèn)題，讓無(wú)線(xiàn)資料收集在各種場(chǎng)域中都能正常運行。而支持RESTful協(xié)議則讓W(xué)ISE-4050所收集來(lái)的數據不需經(jīng)過(guò)轉換即能提供給其他軟件或系統使用。

WISE-5121則是一款采強固設計的工業(yè)等級微型基站，其能比一般商用的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )設備提供更穩定與可靠的網(wǎng)絡(luò )通訊，因此非常適合像工廠(chǎng)這類(lèi)環(huán)境較為嚴苛的場(chǎng)域使用。而且透過(guò)加裝支持PoE供電技術(shù)的WISE-5121，使用者不僅可以輕松地延伸既有的有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，還能省去配置電源線(xiàn)的麻煩，藉此加快無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )之部署。至于UNO-2184G，無(wú)風(fēng)扇、緊湊外觀(guān)、內建英特爾高性能處理器等特色都讓這款嵌入式工業(yè)計算機可以最佳性能來(lái)滿(mǎn)足工廠(chǎng)應用之需求。

系統架構圖：

結論： 

在工業(yè)4.0的時(shí)代，整個(gè)制造業(yè) - 不論是上游或下游廠(chǎng)商 - 都想掌握智能制造的商機，而應變速度的快慢則決定了企業(yè)的成敗。但在導入智能應用時(shí)，開(kāi)發(fā)者常躊躇于到底要選擇耗時(shí)費工的有線(xiàn)配置、還是仍對穩定性有疑慮的無(wú)線(xiàn)配置。研華WISE無(wú)線(xiàn)數據采集解決方案透過(guò)斷線(xiàn)主動(dòng)續傳、自動(dòng)過(guò)濾噪聲和工規等級的產(chǎn)品讓設備制造商不再糾結于硬件配置而能同時(shí)擁有易于安裝與穩定傳輸的好處。由于能夠快速地為客戶(hù)建置設備監控與遠程管理之應用，新的智能設備在短短不到半年時(shí)間就已銷(xiāo)售了數十臺，也讓此項目的設備供貨商計劃為其他機器設備也導入研華的無(wú)線(xiàn)解決方案。

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關(guān)于研華 –研華科技創(chuàng )立于1983年，是先進(jìn)、可信賴(lài)的創(chuàng )新型嵌入式、自動(dòng)化產(chǎn)品解決方案提供商，提供包括完整的系統集成、硬件、軟件、以客戶(hù)為中心的設計服務(wù)和全球物流支持等。研華同時(shí)也是Intel嵌入式與通訊聯(lián)盟 (Embedded & Communications Alliance) Premier Member，通過(guò)與解決方案伙伴的密切合作，為各種工業(yè)應用提供完整的解決方案。研華擁有6000多名專(zhuān)職員工，在20個(gè)國家、91個(gè)主要城市之間形成了一個(gè)廣泛的技術(shù)支持和營(yíng)銷(xiāo)網(wǎng)絡(luò )，因此可以為全球客戶(hù)提供快速的上市服務(wù)。更多信息，請查詢(xún)www.advantech.com.cn