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工業(yè)APP實(shí)現(xiàn)智慧製造與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新

文：戴佳琪 2020-10-27

發(fā)布時(shí)間： 2020-10-26 11:43:00

工業(yè)APP 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng) 工業(yè)4.0 智慧轉(zhuǎn)型

是否覺得智慧製造、工業(yè)4.0遙不可及? 工業(yè)APP將設(shè)備數(shù)據(jù)聯(lián)上雲(yún)端，並以新興微服務(wù)為架構(gòu)，將大型軟體輕量化與靈活化，是工廠朝向工業(yè)4.0的第一步。本篇將從什麼是工業(yè)APP介紹，了解與傳統(tǒng)軟體差異與好處，並介紹工業(yè)APP實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，協(xié)助製造業(yè)容易地踏上數(shù)字轉(zhuǎn)型之路。

智慧製造知易行難

智慧製造是各國因應(yīng)市場變動(dòng)導(dǎo)致商業(yè)模式變化，諸如少量多樣與規(guī)?；a(chǎn)，所祭出的一帖藥。提升品質(zhì)、降低成本、快速交期、並能彈性生產(chǎn)客製化產(chǎn)品，是企業(yè)寄望智慧化要完成的事。儘管眾所皆知，朝向工業(yè)4.0，利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、乃至於人工智慧，以邁向智慧製造是未來趨勢，但對於許多中小型企業(yè)而言，卻是知易行難，其主要原因來自於中小企業(yè)對於投入成本與回收成果緩慢的衡量。

工業(yè)APP成新利器

「工業(yè)APP」是基於工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)(IIoT)上的移動(dòng)化、輕量化的應(yīng)用軟體。工業(yè)APP是基於工業(yè)製造場景，將原有透過人的知識與製造過程中數(shù)據(jù)，包含研發(fā)設(shè)計(jì)、製程改善、生產(chǎn)製造、營運(yùn)維護(hù)等階段，具體實(shí)現(xiàn)在軟體上。工業(yè)APP可以協(xié)助現(xiàn)場狀況可視化，進(jìn)一步利用現(xiàn)場蒐集到數(shù)據(jù)，搭配演算法模型，發(fā)展大數(shù)據(jù)分析或人工智慧。

在技術(shù)面，工業(yè)APP基於工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，其中利用微服務(wù)組件架構(gòu)，將軟體功能拆分成一個(gè)個(gè)小單元。以網(wǎng)銀舉例來說，帳戶資訊、轉(zhuǎn)帳、信用卡明細(xì)，就可以分別做為不同微服務(wù)。主要優(yōu)點(diǎn)是每個(gè)微服務(wù)是完全獨(dú)立的，在開發(fā)上更敏捷、易更新、易擴(kuò)展，不再發(fā)生牽一髮而動(dòng)全身所衍生的各種開發(fā)與使用問題。

以此，工業(yè)APP滿足中小企業(yè)智慧製造發(fā)展的痛點(diǎn)：

1. 輕量化：工業(yè)APP是聚焦特定場景小型應(yīng)用，並提供隨需訂閱，減輕企業(yè)高額軟體費(fèi)用的負(fù)擔(dān)。

2. 即時(shí)化：透過設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，工業(yè)APP能採集即時(shí)數(shù)據(jù)、能在異常當(dāng)下解決問題，更能即時(shí)分析以達(dá)到有效管理。

3. 易擴(kuò)展：基於工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的微服務(wù)架構(gòu)，應(yīng)用更容易擴(kuò)展，能夠深入與符合不同的行業(yè)特性與需求。

4. 易操作：基於場景即服務(wù)概念，提供不同職能不同服務(wù)組合以及簡單介面簡單?，F(xiàn)場工作人員能夠容易的操作，減少教育訓(xùn)練以及操作錯(cuò)誤的成本。

當(dāng)然要達(dá)到以上的優(yōu)點(diǎn)，首先一定要做到的是設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，才能透過設(shè)備，即時(shí)了解工廠的運(yùn)作狀況。目前市面上已經(jīng)有許多的聯(lián)網(wǎng)服務(wù)商或設(shè)備聯(lián)網(wǎng)盒子，可以將原有機(jī)臺以外掛聯(lián)網(wǎng)方式來改造，不需要投入購買新機(jī)臺的成本。

工業(yè)APP協(xié)助智慧製造

接下來，透過實(shí)際案例來了解如何利用工業(yè)APP協(xié)助智慧製造？某機(jī)床公司，是一家專業(yè)生產(chǎn)及銷售數(shù)控車床、銑床、磨床、儀錶機(jī)床企業(yè)。該公司面臨以下痛點(diǎn)：

(1) 設(shè)備型號眾多、設(shè)備異常處理不及時(shí)；

(2) 人員生產(chǎn)績效標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一；

(3) 現(xiàn)場生產(chǎn)執(zhí)行狀況不容易控制等問題。

因此，該公司期望透過工業(yè)APP，提高現(xiàn)場可視化管理、提效工作需求、掌握生產(chǎn)進(jìn)度、掌握和改善設(shè)備稼動(dòng)、提高設(shè)備點(diǎn)檢效率、設(shè)備參數(shù)異常預(yù)警等。

鼎新電腦協(xié)助該公司在IT機(jī)房架設(shè)邊緣伺服器，一方面直接與現(xiàn)場CNC機(jī)臺的NC系統(tǒng)對接，即時(shí)採集機(jī)床的狀態(tài)、產(chǎn)量、主軸轉(zhuǎn)速、倍率等工藝參數(shù)；另一方面，邊緣伺服器與客戶既有ERP(鼎新E10 ERP)對接，將生產(chǎn)工單派送到相應(yīng)機(jī)臺，機(jī)臺操作員直接通過安裝在其手機(jī)上的工業(yè)APP進(jìn)行進(jìn)站、出站操作。然後，邊緣伺服器將以上所採集到的OT數(shù)據(jù)進(jìn)行本地清洗、計(jì)算、存儲，並與所獲取的IT數(shù)據(jù)（工單）進(jìn)行融合，並以加密的形式將數(shù)據(jù)即時(shí)傳送至鼎新電腦工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)雲(yún)平臺。專案達(dá)到以下效益：

1. 即時(shí)監(jiān)控設(shè)備產(chǎn)能利用率、生產(chǎn)進(jìn)度；

2. 即時(shí)監(jiān)控設(shè)備參數(shù)異常。如果參數(shù)異常，則立刻通知到相關(guān)責(zé)任人；

3. 分析設(shè)備狀態(tài)、異常原因，提供決策參考；

4. 利用手機(jī)進(jìn)出站，記錄人員績效。

此外，該公司也透過鼎新電腦設(shè)備盒即時(shí)採集機(jī)床關(guān)鍵參數(shù)、及在機(jī)臺關(guān)鍵部位粘貼二維碼等方式，實(shí)現(xiàn)了對機(jī)臺的關(guān)鍵零組件進(jìn)行電子化點(diǎn)檢，避免事後補(bǔ)帳，也提升點(diǎn)檢人員的效率。實(shí)施完成後，該公司機(jī)床的綜合利用率提升15%、生產(chǎn)計(jì)畫達(dá)成率提高10%，也提高了訂單交期的保證能力。

工業(yè)APP實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策創(chuàng)新

工業(yè)APP不僅協(xié)助智慧製造的生產(chǎn)效率提升，也實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的決策創(chuàng)新。從鼎新電腦經(jīng)驗(yàn)來看，有以下三個(gè)層面可利用工業(yè)APP進(jìn)行數(shù)據(jù)輔助決策：

1.數(shù)據(jù)+應(yīng)用：透明與可視。透明即可視化的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)，顯示設(shè)備狀態(tài)、生產(chǎn)狀態(tài)與加工參數(shù)等，支持管理與決策層能檢視進(jìn)度與目標(biāo)。如：生產(chǎn)即時(shí)監(jiān)控APP、生產(chǎn)現(xiàn)場看板、戰(zhàn)情室儀表板。

2.數(shù)據(jù)+算法：預(yù)警與控制。在加工過程中，透過基本算法和上下法線的控制，讓設(shè)備加工問題能即時(shí)被預(yù)警、使製造過程更順暢。如：CNC主軸轉(zhuǎn)速監(jiān)測、異常震動(dòng)警示。

3.數(shù)據(jù)+模型：預(yù)測與優(yōu)化。利用大數(shù)據(jù)+AI模型尋找最佳方案，精進(jìn)生產(chǎn)與規(guī)避可能異常風(fēng)險(xiǎn)。如：關(guān)鍵組件壽命預(yù)測、品質(zhì)根因分析等。

圖：工業(yè)APP?數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)三層次(資料來源: 鼎新電腦)

結(jié)論

企業(yè)要邁向智慧化，需要考慮相當(dāng)多的環(huán)節(jié)。工業(yè)APP是一種輕量、容易導(dǎo)入的方案。此外，透過雲(yún)端訂閱服務(wù)，可以減低一次購買的負(fù)擔(dān)，並避免軟體過時(shí)問題。一個(gè)好的工業(yè)APP能夠以用戶場景為基底，滿足現(xiàn)場不同職能工作需求，進(jìn)而為企業(yè)降本、提效，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策的創(chuàng)新。