工業 4.0 與智慧製造已倡議超過 10 年，各大企業為了朝向這目標邁進，持續推動著 OT 與 IT 間的整合，使得兩大領域的合作變得越加頻繁。事實上，以現今瞬息萬變的市場，也必定需要 OT 與 IT 更依賴彼此，企業才能在市場上持續生存。
OT 提供現場豐富的製程數據、生產資料給 IT，而 IT 則利用這些大數據進行分析、建模、訓練 AI，反饋給 OT 與管理層。OT 與 IT 團隊在數據上的一切努力都是為了產生獨到的『商業價值』，使企業能更有韌性因應市場需求，精準、快速地做出供應鏈與生產上的調整，這就是『以數據驅動的智慧製造』。
然而要做好「以數據驅動的智慧製造」絕不是一件易事。最基本的，它必需具有一個能透通各種通訊協定 ( Communication Protocol )、收發穩健、值得信任的數據傳輸基礎。這是最初的一步也是足以影響成敗的關鍵，同時是 OT 與 IT 團隊必須共同面對的痛點。
OT 團隊如何建立『穩健的數據傳輸基礎』?
我們先針對 OT 面要建立穩健的數據傳輸基礎來探討。首先要面對工控設備與系統間，通訊標準不統一的問題。例如現場有施耐德、西門子、三菱、歐姆龍…多種廠牌的 PLC，每一家都有自己的通訊協定，而半導體廠的設備也有專門的通訊協定如 SECS/GEM，另外還有些顯示器、分析儀、偵測器的通訊協定更是獨特。
若廠內的監控系統或是應用程式本身只兼容少數協定，舉例來說系統只兼容 OPC UA、Modbus，但要蒐集的數據來自現場數種通訊協定，一般來說會採用 3 種解決方案 :
- 購買現成的通訊閘道器進行轉換。
- 在電腦安裝相應的通訊協定驅動程式。
- 客製化轉換程式。
這三種方式能確實解決通訊轉換的問題，尤其是在『資料來源較少』、『要整合通訊協定種類不多』的條件下，是相當有效的解決方案。
但如果場域規模大、通訊協定種類既多又雜呢 ?
這時更頭痛的問題就會浮現了 :
- 需要大量閘道器 : 市面上大多數的單一種的通訊轉換閘道器通常只支援 1~2 種通訊協定轉換，面對大量不同的通訊協定要轉換時，需要購置許多不同的閘道器，場域整體的通訊架構也會變得相當龐大與複雜，無論是管理硬體還是通訊穩定度，難度都將大幅提升。
- 電腦負擔重 : 在電腦安裝驅動程式進行轉換，在處理大量不同的通訊協定還有點位時，是非常考驗系統效能的，極可能出現過載當機導致連線中斷。生產數據遺失絕對是每個企業都不樂見的。
- 客製化成本過高 : 客製化轉換程式在這個時候便顯得沒有效率，且佔用大量人力資源或外包成本。同樣地，跑在電腦中的程式也考驗著硬體效能。以成本考量上並不是最好的選擇。
如何挑選適合的通訊整合解決方案 ?
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科勝科技所代理的『智慧閘道器 CGW』與『工業通訊整合平台 AUG』，皆支援高達 15 種以上常見的工業通訊協定轉換，並且支援半導體廠使用的多種品牌乾式真空泵 ( Dry Pump )、尾氣處理設備 ( Local Scrubber ) 的特殊通訊協定，以及 SECS / GEM。 是整合各類型場域通訊協定，同時簡化架構、提升蒐集大數據穩定度的優質選擇。
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案例分享
半導體廠 :
台灣一家指標性的半導體製造商由於現場的 Dry Pump 與 Local Scrubber 數量高達 2000 多台，加上種類繁雜的通訊協定、直接連結電腦的設備數量多，相當於 1 台電腦要連線至少 100 台設備，使得通訊架構複雜且不穩，常發生中斷連結無法得知設備運行狀況，嚴重的情況下還會影響生產。
該公司在其中一個廠導入『智慧閘道器 CGW』 整合 PLC 的通訊，而電腦只要與少量的 CGW 連線即可，大量簡化通訊架構 ( 如下圖所示 ) ，將上述痛點打盡外也提升設備的維護效率，改善稼動率。在驗證解決方案確實帶來幫助後，客戶正積極導入其他廠房中。
面板廠 :
在全台有多個廠區的面板大型製造商，其廠內有 GMS ( 氣體監控系統 )、DMC 通訊架構、冰水主機等，需要整合通訊與上傳數據讓 IT 單位分析。
原先使用的通訊架構是 N port + DMC，雖可突破 RS 232 等有線通訊的距離限制，但卻時常發生不穩定，讓維護成本節節攀升。同時，冰水主機等設備的運行需要進行最佳化，因此正是需要一個蒐集大數據的穩定架構的時候。
客戶在導入『智慧閘道器 CGW』便漸漸取代原先通訊架構 :
在導入解決方案架構後，客戶反應因為減少通訊節點因此避免斷線問題，提升數據的品質與分析的效率也因而大為提升。
電子零件製造廠 :
台灣中部的大型電子零件製造商近年推行節能計畫，需要蒐集全廠空調的數據並進行監控與最佳化，改善能源使用效率。該客戶面臨到空調系統與 PLC 分散的問題，使得數據蒐集不易。
在導入『工業通訊整合平台 AUG』 後，透過 AUG 平台連結分散在各處的 PLC ，所有的數據點皆能在 AUG 平台中統一管理。現場無須撰寫程式便能轉化 PLC 通訊為 SCADA 能直接讀取的通訊格式 :
目前客戶現場即時數據順暢進入 SCADA 系統中。AUG 幫助客戶為全廠空調監控系統打下穩定的基礎。
擁有穩健的數據蒐集基礎，方能進一步推動 OT 與 IT 團隊合作，讓數據產生對企業有幫助的價值，邁向『以數據驅動的智慧製造』。
科勝科技深耕工業系統領域超過 30 年，擁有台灣最大工控系統客戶群。有任何通訊協定的疑問與整合需求，我們是您值得信賴的解決方案夥伴 ! 歡迎與我們聯絡。
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