如何建立智能化的工具机信息整合标准
在工业4.0的浪潮下制造业者逐步将各种工厂资产的信息孤岛连结到生产管理系统；其目标是建立全面企业资源优化与敏捷反应系统，以应对近年来快速变化的客户需求。同时间台湾机械业者也希望能洞悉制造业的新兴需求，预作技术开发或整合，来创造产品的新商机。 然而台湾机械设备相关整机或零组件业者多属于中小型企业，人力或资本均难以负担昂贵的生产管理系统及后续维护服务，难以完整体认终端客户需求，在探索未来出路的过程中十分辛苦。
工业技术研究院在分析工业4.0的发展脉络后，了解机械业者进行数字化的远程目标应需多方发展设备或零组件的智慧化资通讯技术，不仅可透过工业物联网连结生产管理系统、机器学习、云端服务等资通讯技术，也能达到元件间符合国际标准的互沟通、互操作的机对机能力，提升机械设备的品级。要达成上述功效并契合台湾制造业情况的第一步，应是依据有公信力的通讯标准规范，建立设备与零组件的通讯模块。在此通讯标准中有一项重要的规范是设备信息模型，资讯模型是将设备的物理组成或使用上的操作逻辑转化为资料描述来呈现，是该技术领域的智慧化知识表征，可让使用者快速了解资料的特性，降低使用者学习门槛。让设备或零组件的资料透过通讯标准规范呈现在通讯模块后，终端使用者可以快速取得与应用设备的资料，加速数位工厂的整合进程。基此故投入机械设备的资讯模型发展与应用，将是近程发展台湾智慧制造的第一步。
OPC UA已成为机械产业的重要通讯标准
OPC UA的全名是OPC Unified Architecture ，是由OPC基金会提出的创新通讯架构，满足多种工业应用规范，主要包含资料通讯、存取机制、标准化通讯协定、可靠度与信息安全等应用要求，并具有跨平台(不限制作业系统或是程序语言)、开放程序码(标准可以免费取得，实作设备不需授权费)等产业优势，且已成为IEC 62541国际标准。
对设备或零组件业者而言，OPC UA最迷人之处是它的可扩充性。OPC UA的架构，绿色的底层为基本通讯框架服务，而使用者可在绿色的底层之上，建置黄色区块的信息模型。OPC UA建议产业公协会可基于技术或设备的共通性，建立该技术领域的共通信息模型，让技术领域知识的表征一致化；同时也可基于特殊应用情境延伸扩充专用信息模型，以使各产业业者仍可保持其设备功能的独特性。使用者建置信息模型服务的过程就如同堆积木般的便利，此专属OPC UA框架下所发展的信息模型，也被称为OPC UA伴随规范。
在OPC基金会的多年努力下，已与十数个国际各式公协会单位串联合作并获认可， 致使OPC UA已成为现代工业4.0概念下的 主流工业通讯标准之一。尤其是德国机械公会VDMA已针对所属十数项机械设备或零组件，积极与OPC基金会制订信息模型，据以共同抢占机械领域的智慧制造标准的制高点。再加上欧洲塑料和橡胶机械制造商协会 EUROMAP及德国工具机制造公会VDW分别在射出成型机与工具机已订出基于OPC UA 的共通信息模型正式版，故OPC UA已显见 成为机械产业的重要通讯标准。
工具机信息模型国际趋势与推动情况
世界上第一个最具规模的工具机通讯标准规范是美国机械制造技术协会于2008 年所推出的MTConnect。在当时网络技术蓬勃发展的情势下，AMT 2006年度大会讨论了网络时代可能会工具机械带来的影响，进而发展与促成了MTConnect通讯标准。 MTConnect是一种资料与信息的交换标准，主要目标是要从制造现场的设备取得需要的资料，并且作为资料驱动的决策依据，让硬设备也具有随插即用的能力，降低制造软件系统的整合成本。由于推动较早许多国际大厂均提供 MTConnect标准的相关功能。Mazak 使用MTConnect标准的应用情境，以智慧机上盒收集设备与周边元件资料后，将资料呈现与分析后作为制造现场或企业决策的依据。
MTConnect定义的信息模型3所示，以装置与元件的从属关系建立一个树状结构的资料呈现方式，让使用者可以直觉找到需要的资料。例如要取得线性运动轴的相关资料，可以从机台的元件中先找到运动轴集合，再从中找到Y方向的线性轴，最后在该元件下即可找到相关的特性及数据项。其后 OPC基金会推出OPC UA架后，两者一起提出MTConnect的OPC UA伴随规范，其中通讯与底层元件是采用OPC UA的规范，而资讯模型部分仍呈现与既有MTConnect相似的架构，此信息模型仍持续发展中。
中文版
English
企业邮箱
在线咨询
一键电话