Manufacturing Industry 4.0

來源： stpi.narl

在大家看了、或討論了諸多的互聯網、物聯網、工業物聯網、德國工業4.0後，或許大家來總結一下相關架構與課題。

Where PROFINET Fits Into the IIoT and Industrie 4.0

我們認為，不論是IBM的智慧地球(Smart Planet)、思科(Cisco)的萬物聯網(Internet of Everything, IoE)、通用電子(GE)的工業互聯網(Industrial Internet)與工業物聯網(Industrial Internet of Things, IIoT)、Gartner的數位企業(Digital Business)、德國工業4.0(Industry 4.0)，其實講的都是同一件事，僅是從不同角度切入與實踐而已。

那就將經由感測器，所取得的資料數據，利用「網路」，滲透傳輸到每一個環節的地球生態體系，將這些資料數據在一定的規範前提下互聯互通；而且這些資料數據經過儲存與分析，能夠作為即時或事後，以及未來的預測應用。

Industrial Internet of Things (IoT) Definition and More | Redshift

工業物聯網與工業4.0核心架構如圖一所示，中心點就是服務創新(Service Innovation)與資料創新(Data Innovation)。到2025年時，多數的企業都已經轉變成服務的企業，不論是原來的服務業或是原來的工業、製造業與農業。任何產業類別經營的核心以服務為中心，以滿足用戶口碑為最高價值。

原本產業環節中的媒介企業，包括代理商、經銷商與零售商等，都將會因為網路互聯平台的出現，或因去中心化而改變經營型態。生產產品與提供服務的個人與企業，都將使用資訊通訊技術與載具，直接的向最終使用者提供服務。

到2025年時，數位經濟的概念已經成熟，不論是2000年所提出的知識經濟，或是2015年所提出的數位經濟，都已成為是政府或企業的基本思維。

世界上或沒有所謂的大數據公司(Big Data)，因為所有的公司都是大數據公司。數據與大數據分析與運用於決策，已經廣泛的運用在企業經營的每一層面，從消費者探索、消費者參與設計、新興產品開發、智慧工廠生產、智慧物流運籌，與售後服務維修等。

數據與情報核心概念，廣泛的被企業各階層工作者內化，知識型的數據與情報公司，協助企業進行各式各樣的決策。

圖一、工業物聯網與工業4.0核心架構

工業物聯網與工業4.0核心架構，由三個技術進行高度整合。分別為資訊系統(Information Technology, IT)、操作技術(Operational Technology, OT)與通訊技術(Communication Technology, CT)。我們常泛指資訊通訊技術(Information & Communication Technology, ICT)與資訊通訊產業。到2025年時，將匯流成ICOT技術或稱為ICOT產業。

傳統的工業型巨人，包括通用電子(GE)、Honeywell、Johnson Controls、西門子(Siemens)、施耐德(Schneider Electric)、飛利浦(Philips)、ABB等的市場，將會持續受到新加入者的挑戰。

IT資訊技術涵蓋資訊技術對應的軟體與硬體。如果以企業整體經營之軟體結構來說，包括電子商務(e-commerce)、企業資源規劃系統(ERP)、產品生命週期管理系統(PLM)、供應鏈管理系統(SCM)、客戶關係管理系統(CRM)與辦公室自動化系統(OA)等。

在硬件上，資訊技術隨著雲計算(Cloud Computing)與霧計算(Fog Computing)技術之進展，數據中心或是小型數據中心將成為未來資訊技術硬體的基礎。在端的面向，行動載具與其他行動螢幕，例如鴻海所提出的「雲移物大智網」中的十一屏，將持續增加，顯示螢幕將無所不在。

通訊技術包括有線通訊、無線通信、長距離通訊與短距離通訊等將持續發展。根據ETSI通信進程，2020年時5G已經開始商轉，而到2025年時，5G通訊網路應該已經無所不在。

5G通訊網路僅是一部分，其他通訊包括WiFi、Bluetooth、Zigbee等無線通信技術將持續進展，同時在不同通訊技術間的銜接與整合，也將更密切。

有線通訊還是持續進展，包括在企業的網路端或是工廠的經營端。若以智慧工廠為例，工業通訊與總線技術也將持續發展，例如西門子的Profinet與Beckhoff的Ether CAT等。當然，透過電力線進行數據傳輸的PLC(Power Line Communication)也受到諸多的關注。

OT操作技術是與營運有關的技術種類。從定位來看，可視為資訊技術與實體世界中的接口技術。以工廠營運來說，就包括製造執行系統(Manufacturing Execution System, MES)、監視與整合控制(SCADA)與生產線或設備的感測與控制技術(Monitor & Control)。傳感器(Sensors)相關技術，也是關鍵角色。

OT操作技術運用很廣，例如智慧農業的操作技術、智慧醫院也有其Know-how、智慧倉儲與物流都將相繼建立。