開啟AIoT數位轉型與ESG淨零轉型—雙軸轉型大時代

2024-06-25

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全球經濟變化促使企業加速數位轉型。新漢集團推出開放式AIoT平台,提供從硬體到軟體的一站式服務,助力企業實現智慧製造和ESG轉型。

回顧後疫情時代的世界經濟

回首後疫情時代之前的世界經濟,圍繞在物聯網、工業4.0、雲端、數位轉型、AI等科技議題,衍伸出 O2O、訂閱服務、平台經濟、共享經濟、碳權交易、MarTech等各式新商業服務模式的興起,進而不斷創造出新型態的產業生態鏈。



全球貿易的亂象與供應鏈挑戰

但隨著中美貿易戰、疫情爆發、烏俄戰爭、區域性國家衝突升溫,短短的兩三年間,打亂以全球貿易為主的供應鏈平衡,引發缺料、缺工、通膨、運輸成本增加等各式亂象層出不窮,以製造為主的企業經不起突如其來的風險與災難不斷發生,舉凡不可預期的訂單增減、備料與庫存無法掌握、料況交期不明確、物料價格攀升等更多風險因素,打亂長期仰賴低廉勞力或者是資訊化程度不足的企業營運,因而加速企業對於數位轉型的急迫性,打造以數位化為管理依據的企業與工廠成為市場顯學,以資訊透明為基礎來設計精實管理的企業營運架構、流程、指標與系統,確保當隨機風險(災難)事件發生時,警示訊息會立即跳出,企業能即時一目瞭然相關事件發生的來源、影響範圍、相關聯性,而掌握全局做出相對有利的營運決策已做應對,更能控制並限縮事件造成的損失,如此一來便可打造具韌性與永續經營的企業。 

 

而過往以ERP為主的企業營運管理系統, 都是以週報或月報的方式呈現財報、管報,看到的資訊都是反映過時的落後指標,各系統之間也都是獨立運作,因而形成眾資訊孤島的現象,無法即時反映企業真實的經營狀況;另一方面,資訊系統與工廠及作業現場間的連結更是大幅仰賴人力抄寫,資訊化與自動化程度低,更不用提到資訊即時性及資料正確性。因此打造一個從作業現場到產線、全廠和企業全聯網的資訊系統是必然的趨勢,其中的關鍵技術包含機台自動化、設備聯網、產線自動化、機器人自動化、工業網路資安防護、工廠自動化、異質資訊整合、資訊系統資安防護、高速低延遲網路基礎建設、資料湖存取、低成本異地資料備援、彈性擴容與高可靠性的雲原生IT基礎建設以及微服務化系統架構。 

 

基於此關鍵技術串連起的物聯網化企業, 將ERP、BI、CRM、SCM、WMS、APM、APS、MES、MII、FDC、SPC、EAP、FMCS、EMS、SFC等系統整合,已經達到即時與真實營運狀況反應,若企業需要更準確的獲利預測與最佳化的營運管理,現階段則需要選擇基於AI分析的外掛系統以開發出各式企業級AI SaaS。除此之外,落實ESG責任和聯合國永續發展目標(SDGs)近年來備受關注,台灣與各國紛紛響應「2050淨零排放」的地球公民責任,在法規日趨嚴格之下,各大企業如何因應以合規及滿足歐美大客戶需求成為目前當務之急,此趨勢刺激新的產品、服務、商業模式不斷在擴展,比如符合ISO 14067的碳足跡履歷追蹤SaaS、ISO 50001的能源管理SaaS都需要透過物聯網技術直接與現場設備資料採集閘道器、感測器、控制器、致動器連接收集資訊,看準更多相關SaaS的開發需求,建立與之因應的AI 和 IoT 的軟體市集勢在必行,新漢集團旗下子公司物聯雲(AIoT Cloud Corp. AIC),以「「開放式AIoT數位轉型共享共創平台」的服務面對市場,可滿足從資料採集硬體選用、軟體開發到應用軟體下載的相關資源提供,從開放相關的軟體套件免費下載開始,構建起AIoT數位轉型和ESG淨零轉型的一條龍服務與生態系。 

 


「開放式AIoT數位轉型共享共創平台」

「開放式AIoT數位轉型共享共創平台」是一個跨OT、IT、IoT、Cloud、AI技術與生態鏈的服務模式,從地端到雲端的架構以及開放的軟硬體標準,讓有志加速AIoT數位轉型的企業及新創業者在每一層取得需要使用的感測器、硬體裝置、通訊協議、軟體定義運算力系統、軟體開發套件、微服務營運平台、學習資源來開發AIoT SaaS,開發者亦可發佈在軟體市集讓使用者下載,搭建起新的AIoT生態系與生意模式,此共創平台架構與提供的產品/方案/服務項目如下: 

 

第0/1層 – 現場/控制 

現場的生產設備/機台升級為智慧機械需要將機台原本的控制功能加上通訊與製造資訊系統連接,可將感測器資料、製造參數、工單生產訊息、能源功耗資訊、機台狀態資訊作為AI大數據集來源,AI模型下載到生產設備/機台推論回控升級成智慧機械,因而對於控制、通訊、資料儲存、AI模型推論的運算力需求大增,但傳統的控制器運算能力不足、軟體功能無法因應且無AI模型推論機制,因此可至共創平台下載開放式OS軟體定義邊緣運算平台(Software-Defined Edge Computing)的相關套件,將控制器升級為高運算力並滿足多元軟體開發套件、IoT通訊以及容器化技術支援,以達成實時運動控制、設備聯網、AI模型推論回控參數與性能的製造設備。 

 

由於工業自動化、智慧機械與工業機器人產業長期為國際大廠主導,歐、美、日設備商各自打造獨立架構的產業生態系,為打破壁壘,新漢期望以開放標準打通各獨立架構的整合開發環境,由物聯雲提供 AIC OT-X (OT微服務化開放式作業系統),包含工業通訊、物聯網協議、資料庫、可視化套件、容器化技術、AI模型推論引擎,可安裝於各式工業電腦,將硬體升級為軟體定義邊緣運算平台,開發為智慧機械的控制器,透過開放式通訊協議。連接監控層與製造營運管理層的各系統及雲端SaaS。新漢所推出的nPAC(PC-based 運動控制器)安裝AIC OT-X後,再下載 EtherCAT多軸運動控制軟體、NexECM (EhterCAT通訊軟體)、NexGMC (EtherCAT軟體運動控制軟體)、NexGRC (EtherCAT軟體機器人控制軟體)、NexRTOS(實時控制OS),即可客製化開發高性能、高精準度、多軸運動控制的機台及多構型機器人。相同的控制器亦可與產線及工廠監控系統整合,以建構基於開放標準通訊協議的智慧工廠。 

 

在設備聯網的資安防護,亦可佈建OT資安防護閘道器Frontier V於設備/機台與工業網路之間,Frontier V可實時掃描工業網路封包,偵測資安漏洞、弱點、攻擊、流量監控,當網路流量獲封包行為異常,就會執行微隔離防護以限制危害區域不外擴。 

 

第2層 – 監控 

智慧工廠可透過物聯雲OpcUa Extender Server (OPC UA Server)連接現場產線各式機台和設備,將整廠收集的機台/設備資料整合於中控室圖控系統做即時廠務監控,再將資訊轉往製造營運管理層的各系統,可雙向無縫整合OT/IT應用。 

 

同樣的在產線與中控室之間工業網路的資安防護,可佈建OT資安防護閘道器 Frontier X,建立視覺化資安防護系統,主要功能為識別資安威脅、監視資安威脅指標、發佈網路/資料異常警報,同時對網路與系統做防毒防駭保護。 

 

第3層 – 製造營運管理層 

實踐智慧製造的關鍵因素,在於智慧工廠內製造營運管理系統的完整度與AI化,以MES和SFC系統為基礎,階段性擴充SCM、WMS、APM、APS、MII、FDC、SPC、EAP、SFC等系統,最終將異質資料存取於資料湖架構的儲存空間,而將上述各系統的資料統整,即可作為改善工廠KPI的資料來源,並訓練成AI命題模型,從作業時間、生產能源量、生產途程等相關題目來分析與改善影響獲利的KPI,進而管理AI模型的生命週期與歷史紀錄。新漢的NexDATA (智造數據中台)基於雲原生技術打造的數據湖與微服務平台, 可滿足跨現場、控制、監督、製造營運管理層的OT/IT資料存取,開發工業SaaS應用、AI分析應用。而開發完成的各式軟體服務可發佈於Marketplace,並開放下載。 

 

對於ESG的永續發展議題,碳排放盤查、減碳、低碳化不再只是口號, 相關的低碳機械、減碳生產、碳足跡查證的剛性需求增加,子公司新漢智能與資誠共同開發出符合ISO 14067的Emission Tracker SaaS(產品碳足跡履歷追蹤軟體服務),從產品原材料的碳排放量到生產過程中直接產生的碳排放量,再到運輸路徑上間接產生的碳排放量,全部累積起來的產品總碳排放量,同時記錄所有碳排放的過程,輸出為可取得的查證聲明與可逆向追蹤的電子履歷,協助企業減少碳排以因應歐盟碳稅申報。 

 

在智慧工廠內部, 從現場層到製造營運管理層之間工業網路與系統的資安防護,可部署全階層式OT資安防護系統eSAF Platform Manager,建立資安威脅情資、資安訊息與事件管理,不只防護更能掌控全廠的資安情資、事件的全貌。 

 

第4層 – 生意規劃與物流層 

打通工廠資訊系統與企業資訊系統的數位轉型企業,串接起ERP、CRM、SCM、WMS等更多生意規劃系統,整合來自製造現場、產線、工廠、企業的所有資訊於NexDATA,建立起企業級戰情室的可視化BI系統,管理者可透明化掌握業務接單狀況、庫存備料水位、供應鏈物料交期、物流排程、企業/工廠營運成本攤提、財務數據、製造排程、產品製造碳排放量、生產設備稼動率等管理KPI,在管理儀表板上隨時取得影響獲利/損失的因子做為決策參考資訊,降低落後資訊造成的失誤決策與損失。基於雲原生技術開發的NexDATA,可移植於公有雲(第5層),或以混合雲架構使用,彈性地建置於跨地理位置的智慧工廠與企業。 


 

結論

後疫情時代,數位轉型、ESG與AI的軟體服務商機蓬勃發展,找出新的AIoT應用與創新生意模式,將資料變成金礦再變成永續型服務會是未來獲利企業的新型態。新漢「開放標準AIoT數位轉型大平台」建構於開放式的軟體與硬體技術,從地端到雲端的整體解決方案適用於各種產業,加上開放相關的軟體套件免費下載,目標為打造AIoT共享、共創的生態系,期望加速有志數位轉型的企業和新創公司在機器人、智慧機械、智慧製造與智慧交通等 AIoT 數位轉型相關的應用。 

AIoT泛物聯論

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由智慧製造與物聯網科技趨勢為核心內容展開探討企業數位轉型等議題,從OT的操作面技術、IT的資訊技術與CT的資通訊技術多面向應用尋找出依產業製程需求、事業體規模大小、企業文化與組織數位化程度差異等,適切的提供具體且能實際導入智動化生產、大數據應用與機聯網等專業文章,期能為工廠智動化邁向新的里程碑。
知識主題
IoT物聯網/機聯網
數據分析&雲端
缺工議題

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