智慧製造2019.04.30

朵朵雲裡生智慧  從數位製造業升級聰明智造業

飛飛

物聯網 雲端服務 創新

人體最先成形的器官就是腦。雲運算等同人類的大腦功能,是整體資料流及運算的終極智慧所在。一般而言,雲部署於整個運作體系的總部,以制高點綜觀系統整體運作,因此也是資料匯集處。雲所匯集的資料,可以是單一工廠,也可能是數個工廠,並可以納含其他如物流、銷售等部門的所有營業相關資料,以提供如整體戰情分析所需的全方位資訊。

經感測器長期蒐集的資料,可直接上傳雲的資料庫,以最經濟、有效率的方式取得各方(如:數個工廠)匯流而成、最凖確又完整的歷史性資料庫。雲是各方資料匯集之處,經感測上傳資料,再匯流銷售、市場、進貨等先前預測或實際狀況的綜合性資料,以進行種種運算、分析,協助決策營運,譬如:價格定位、原物料等級的良率表現、工具機故障次數等多重因素一次呈現。或者,感測蒐集的資料也可以分流儲存於邊緣運算,進行現場所需的運算與構建相關資料庫,如:地區性資料庫及相關分析等,供現場使用,並再上傳雲;此種方式,可以上傳原始資料,也可上傳匯整後的地區性統計數字及圖表,減輕雲計算的負擔。其他如:意外事故分析、客製化事項、新產品資訊、新技術應用等具綜觀分析與使用的資料類型,通常也放在雲。

 

將資料終極儲存於雲,不僅是能匯流各項相關因素的多源流資訊,也能受益於其視覺化 Dashboard 的人機介面,透過系統自動化製作統計圖表,更直覺接收數據資料形塑的整體營運現況與長期面貌。此外,系統資源與功能都可即時縮減與擴充,隨時應變決策相關變動因素,如:遷廠、新技術、新法規等,不再需要人工一一各處變更,也能確保決策層所倚賴的資訊內容完整、最新又精準。再者,以最時興的混合雲應用為例,資料不僅可供內部使用,透過混合雲內所對外開放的各個資訊交流平台,即能提供對應資訊給各方相關當事人,如:供應商、經銷商、客戶等,既能保有資料管理的方便性、主導性,也能透過即時資料分享,加強與合作夥伴之間的緊密聯繫,共同迅速面對市場變化、開發新市場、新產品等。

雲與邊緣的運算體系統建構之後,還可作為相互的異地備份。一旦任一工廠發生重大災難、病毒感染/駭客入侵等事件,不僅毋須擔憂資料庫安全,雲與各處邊緣運算都可在該損害地重建之後即刻協助,達成最迅速復健。或者因應新工廠建立,也能立即遠端傳輸開廠運作所需的資料檔案。

 

自動資料串流與虛擬資訊管理,可以數據原料自動構建成即時又完整的資訊庫,如同人體運作乃透過感官取得環境實況、接收變化樣貌,以及對外溝通。我們的大腦即根據感官資訊,再加上歷史經驗、新資教育,作出各項有益我們身心的決策,而雲即等同此系統的大腦,除了運算與分析之外,並透過經允許的開放資料平台對外溝通。一旦感測資料串流、記憶資料庫建立之後,運算模型與分析所用函式庫即為關鍵智慧所在。往後人工智慧技術更成熟之時,也將更輕鬆持續增進核心智慧,持續調整為最適自我市場價值,實現實質永續經營。

 

智造業更聰明,不僅可減低瑕疵品及廢料產出、節能等增進環保;也能協助研發,降低失敗產品機率,更可協助相關人員專注創意優化的核心價值所在。

 

延伸討論

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關於感測器的兩三事

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感測收集的資料囊括類比、數位兩種訊號輸出。一般自然界的連續波都屬於類比訊號,包括:風速、太陽幅射、光強度、聲波、電波等;由於數位時代電子儀錶的蓬勃發展,許多感測器均已能轉化類比訊號為數位訊號,方便數位資料處理。隨著科學研發成果進展愈發豐碩,人類對環境中的基本物質愈發瞭解,透過物理特性(如:聲波回傳測距、幅射能反應為熱感指標等)、化學變化(如:特殊物質遇特定氣體產生濃氣味或色變的氣體偵測等)等感測指標也已愈發多元又精密,還能以不同感測數據交叉比對,滿足高精準度要求的感測結果。
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感測器怎麼裝?

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時間不回頭,感測回報的數據也沒有重來的機會。精準度當然是毫無疑問的考量。然而,感測器的裝設還牽涉成本,這其中除了裝置的初始成本,還必須考量維護成本、耗能成本等。因此,感測器的裝設看似簡單概念,實行起來倒像是裝置藝術了。這話怎麼說呢?
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晶片所面對的 5G 物聯網新需求

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晶片的設計與製造,始終都是效能、耗能與體積三角點之間的完美平衡。過往,資料處理具備像是電腦、行動裝置等獨立專用裝置,無非強調運算速率提升、記憶體存取速度加快等規格優越性,如今資料處理體系走出專用裝置,結合種種用途各異的電子物件,還有供新型雲端體系所承載巨量資料流處理的共享伺服器新興市場,再加上迎接 5G 所帶來全新通訊技術與規格的通訊功能,晶片產品進入了另一階段的新技術考量及挑戰。