以高性价比WISE无线解决方案为面板大厂快速建置生产线监测系统

　　伴随新一轮的产业变革及“中国制造2025”的提出，各大生产厂商逐步迈开了智能制造的步伐。设备互连作为智能制造的第一步，成为客户关注的重点。研华物联网无线I/O模块集数据采集、预先处理、直接上传等特色于一身，可协助客户快速采集设备数据，并整合到客户数据库或平台中，以更高的性能及产品优势帮助终端用户提高生产效率。

　　项目简介

　　工业4.0与物联网的风潮，让制造业正努力地从自动化生产迈向智能化制造，虽然要落实「智慧工厂」无法一蹴而就，但底层设备资料的收集却绝对是实践目标的第一步。然而，对于已搭建的工厂而言，其设施布置则根据厂商在建厂之初产能规划与生产流程所精心设计，因此对于现有工厂的导入设备连网与数据采集方案时，制造商最担心的莫过于如何在不影响现有生产运作情况下，于有限的安装空间内妥善且快速地布建前端数据收集之应用。

　　生产线三色灯监测系统情景模拟

　　研华致力于实现物联网创新技术与应用落地的伟大愿景，通过新一代的高性价比WISE-4000系列产品与智能图·控软件WebAccess组成的设备监测解决方案，可协助制造厂商以精简的硬件配置、精确的数据采集与易于建置的无线传输将生产线前端的所有机台信息与后端的制造执行系统(MES)无缝整合，藉此业者不仅能实时掌握生产状况，还可将详细记录的数据做整体设备使用效率(OEE)分析，进而提升工厂的生产力。

　　系统需求

　　某知名面板制造厂商，以生产多样尺寸薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)及触控面板为主要业务，为逐步转型成为智慧工厂，正积极改善现有工厂的生产与管理模式，并率先将位于中国南京的厂区打造成示范点，以便日后将生产基地复制到全球各地。该厂区一直以来是以人工方式管理厂内的所有生产设备，以至于当设备出现故障时必须等待作业员通报后方安排检修，因未能详实记录机台状况，管理者无法充分了解生产线中的设备是否处于故障、闲置或运转状态。为此，该面板厂决定利用设备联网与数据采集设备来建置产线监测系统，一方面收集机台上三色警报灯信息，并加装计数与计时传感器以了解设备的生产总量及运转速度;另一方面亦可将采集资料作为改善生产排程与整体产能的依据。

　　南京厂区的现场环境较为复杂，既不便于长时间施工架设网络缆线，也无法腾出太多的空间容纳额外装置。因此，新方案必须利用工厂原有的无线网络系统将采集的现场讯号传送至管理中心，所提供的无线装置必须为轻巧精简、易于安装的产品以避免占用过多空间。此外，由于生产线输送带每3～5秒就有一件在制品通过，因此要求负责收集数据的无线模块须有足够的速度来采集信号(精确度要达到0.1秒)。在软件方面，该面板厂则不想花费过多的人力自行开发系统，希望采购软件为可直接使用，并能与工厂管理软件整合的远程监控软件。

　　系统概述

　　研华以物联网无线I/O模块WISE-4050搭配图控软件WebAccess整合，构建出架构简洁的产线监测解决方案。具有多通道数字输入/输出功能的WISE-4050负责在生产现场连接三色灯及计数和计时传感器，并将采集到的数据以无线传输方式上传至系统;而中控室的HMI/SCADA软件WebAccess则会将传来的前端信息以实时、动态的图像显示于计算机屏幕，让管理者无需到现场即可监控产线设备状况，完整记录的数据与定期产生的报表还可协助用户进行设备使用率分析。

　　整套新方案中，WISE-4050扮演了一款功能丰富的无线模块角色，其附有RTC时间戳的记录功能可精确地处理逾10,000笔的取样数据;内置闪存可在断网时储存临时数据，待网络恢复正常后再继续上传，因此无需担心数据丢失;计数器功能则对产线中的在制品进行数量统计，用户亦可利用软件开发计算时间差，由此获得产线制造效率;此外，其支持多种通讯协议(包括Modbus/TCP、TCP/IP、UDP、DHCP、HTTP等)与RESTful Web API标准接口使该模块所采集的数据轻松快捷的提供给其他软件或系统使用;紧凑型(80 x 148 x 25 mm)设计既节省空间使其无需网线即可传送数据，其所提供的导轨、壁挂等多种安装方式亦让拥挤与复杂的工厂环境均可灵活安装。

　　基于浏览器架构的WebAccess可支持PC电脑与各种移动装置，用户可不受时间与地点限制进行远程监控。而根据该面板工厂的厂房规模，研华提供了600点专业版本WebAccess使用户能有足够的访问权限浏览生产线监测系统。此外，针对客户端的特殊需求，研华还提供了客制化软件服务，让此套解决方案更符合该面板厂商厂区的需求。

　　专案导入

　　系统架构图

　　生产线监测系统架构图

　　结论

　　研华全新WISE-4000系列产品是一款集数据采集、预先处理、直接上传等特色于一身的无线模块，旗下多款产品能为需要快速布建智能工厂应用的用户以精简的硬件配置将采集来的底层信息利用无线通信功能直接上传至云端平台或管理系统。以本项目为例，透过多功能的WISE-4050与WebAccess的软硬整合，研华远程监控解决方案在支持多种标准接口下，既可向下链接各种装置与传感器，亦能向上整合厂商现有的制造管理系统，同时还可确保已收集数据的正确性并提供多样化统计报表。研华完整的解决方案不仅让面板厂商在极短的时间内以最经济的投资成本与最便捷的部署方式导入生产线监测系统，未来该公司也将持续采用研华其他可实践物联网应用的相关产品以提升各地工厂的生产效率。

　　关于研华

　　研华科技创立于1983年，是先进、可信赖的创新型嵌入式、自动化产品解决方案提供商，提供包括完整的系统集成、硬件、软件、以客户为中心的设计服务和全球物流支持等。研华同时也是Intel嵌入式与通讯联盟 (Embedded & Communications Alliance) Premier Member，通过与解决方案伙伴的密切合作，为各种工业应用提供完整的解决方案。研华拥有6000多名专职员工，在20个国家、91个主要城市之间形成了一个广泛的技术支持和营销网络，因此可以为全球客户提供快速的上市服务。