分布式数据撷取系统助阵 TSN精准掌控工业应用

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时效性网络(TSN)助攻,智能工厂应用更精准。 IEEE定义的TSN支持实时与可信赖的网络,透过TSN可让所有节点建构在既有网络的架构进行同步,且无须另外布线。 该技术成功导入分布式数据撷取系统架构,力促工厂智能化应用。

星协系统科技项目经理吴志二认为,所谓的工业4.0或智能工厂,就是以「打散」的概念,使不同的节点皆代表一个智能的象征,而这些不同的节点将会组合成为一个神经网络,在网络间能彼此互动,而非传统网络结构一层层逐步上传。 换言之,每个节点都必须植入一些人工智能(AI)或算法功能,让节点能够具备思考能力。

基于这个理由,TSN在未来的工业网络中将扮演关键角色。 吴志二举例,传统输送带设计概念为专用型设计,只为单一产品量身打造的应用;而智能型输送带则可符合多样型应用,满足重复使用性的特色,不过,这种作业方式的复杂度也相对提高。 例如输送的过程需要影像识别功能辨识不同物体,物体取、放的方式也不尽相同,主要透过多线程的方式,同时排定多项工作,提升效率。 换言之,智能输送带的运用是将每条输送带看成是一个单元,就像是乐高积木一样,可重复使用、重新拼装重组。

综合上述所言,智能输送带的控制核心就像是头脑在做决策,底下必须要有不同的节点彼此沟通;因此,传统工业制造不仅是应用模式的转型,连商业模式也有所调整,过去的成本计算方式是依照不同产品建立不同的产线设计,而现在则是以提供服务为导向,可重复使用既有的组件与应用,并套用在不同但可共同使用的项目上,拉长成本摊提的时间。

另一方面,以船舶应用为例,透过国家仪器(NI)具备TSN技术的CompactRIO进入船上系统的一个节点,即可侦测船上的所有状态,例如油耗、温度,若有异常即可提醒船员或预告船员。

工业原始设备制造商(OEM)设计的工业4.0解决方案,必须整合IT(Information Technology)与OT(Operation Technology)架构。 然而,OT网络要求保证**时间发送封包,跟传统IT网络的需求不同。 同时,在OT领域中,通常带宽速度限制在10~100Mbit/s,不足以支持应用于工业市场的新技术,如高分辨率影像的应用。 透过TSN标准,可整合IT与OT网络环境,实现Gigabit的带宽、简化网络部署与管理效能,协助达成新工业应用技术。

国家仪器营销工程师吴维翰强调,TSN的目标不仅是提供OT与IT整合的技术,该技术的价值所在,是可以与工厂内既有的网络架构兼容,使目前存在的现有技术能容易被采纳与升级,虽然在工厂升级的过程中,难免会有一些组件或设备需要汰换,但过程中可以以更无痛的方式获得提升。

TSN与其他技术*大的差异,在于该技术借用原有网络架构成分更高一些,使厂商可基础于原来既有的网络,进一步提升联网效能,增加系统厂商投入意愿。

在不久的未来,台湾产业将面临转型、被淘汰的阶段。 吴维翰谈到,前两年的时间,台湾产业升级到工业4.0的概念还是相当模糊,不过,这些概念都开始明朗起来,无论是媒体报导、产业或商业的应用,都开始逐渐具体化,并导入客制化生产概念,而此趋势也将会愈来越普及。

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