開放式人機整合資訊系統 實現智慧工廠

北爾電子股份有限公司 產品經理 張資芳

人機介面的發展非常快速，尤其在網路時代，不管是彈性或即時性，都有相當長足的進步。北爾電子產品經理張資芳指出，傳統的人機介面目前只是扮演控制的角色，為了實現智慧工廠的願景，人機介面必須扮演更為積極的角色，包括更加彈性化，能夠即時實現許多工作，發現並解決許多問題。

張資芳認為，開放式人機介面可以打破傳統一對一的控制或顯示資訊方式，尤其在雲端時代，許多產品都可以透過雲端擷取可用資訊，企業也可藉此讓不同的工廠分享資訊，傳遞即時生產訊息及集結報表，達到最即時的處理。企業總部如果接到改單或急單時，也可以透過即時資訊的交換，解決可能出現的產能瓶頸。

但傳統的生產設備操作介面，不見得能配合即時及彈性的需求，顯示或提供最適切的資訊，張資芳認為，人機端必須透過網路、資訊及軟體之間的互相配合，讓資訊串聯更加通暢。

張資芳認為，人機介面的定位需要改變，可以從底層端的I/O資訊系統，提前到決策端就可以提供更多更重要的資訊，讓資料流快速串連，而不是等生產完畢後，取得生產資料後，再往上層層傳遞。事實上，在行動裝置普及率大幅提高的趨勢下，工業產品也已往這個趨勢靠攏，結合客製化的需求，讓資訊提供可以變得更加彈性，整合更加迅速。

要將生產資訊整合成可使用的資訊，張資芳認為，從控制端蒐集的資訊是最基礎的，再一步步延伸到MES端、專家端及決策端。所需要的生產資訊，不只是產量、良率等，所有的資訊必須能夠做到橫向資料溝通、垂直資訊傳遞，還必須能快速整理成報表，才能提供下一步的整合決策，

因此資訊在快速集結傳遞的過程中，勢必會經過各種設備的人機介面，蒐集及儲存各種生產資訊。張資芳認為，工廠設備的人機介面若能互相串聯，在某一個流程出現問題時，透過人機介面即時反饋，管理者就可以得到資訊，迅速處理，減少損失。

張資芳強調，開放式的人機介面，要有能力串聯來自於不同設備間的資訊，有著共同的語言及介面設計，才能有效運作。而開放彈性的人機介面，自然需要一個開放式的平台，加上有能力接受客製需求的軟體，配合SCADA、交換器等機制，網路架構的品質就變得相當重要，因為工廠之間的資訊需要時時交換，才能加以控管或做出決策。

為了能讓工廠能夠提高資料流的傳遞綜效，傳遞之間能否通透將是關鍵，資料安全的重要性也變得舉足輕重。張資芳指出，以北爾的iX系列人機介面為例，就是採用開放架構，可以讓管理者可以很清楚的掌握各種資訊。

張資芳認為，開放式人機介面，必須具備的要素，包括硬體平台的選擇、有多樣化PLC驅動器的選用、能夠連結OPC UA和SQL資料庫、驅動程序之間的數據交換，可以讓不同的人機介面交換資訊，藉由開放式人機介面架構，才能夠很容易的做到客製化，追求競爭優勢。

開放式人機介面的開發，自然需要一個開放式的語言，如果原來的人機介面功能不能符合客戶需求，才能透過客製化加以改善。張資芳指出，iX人機介面就是利用Microsoft Visual C#程式語言為平台，滿足客戶在不同人機介面的資料轉換，提供便利又彈性的客製管道。

張資芳再以電力資訊蒐集為例，由於發電廠所在地通常地處偏遠，或是工作環境比較嚴峻，不可能設置太多人力去監控，需要透過網路雲端功能監控各種即時資訊，再搭配資料庫的整合使用，可以蒐集儲存每一個時間點的電力資訊，不管是查詢或讀取，都會變得非常方便。

事實上，即時警告及遠距監控，都是人機介面的必備功能。因此，從遠端裝置存取資訊，透過Tag API支援Java Script及ASP.NET平台，加上易於客製化的HTML檔案，可設計專屬的網路介面，都是張資芳認為人機介面必須要具備的功能。

在不同的端點，提供給不同的平台各種資訊及服務，就是開放式人機介面的主要價值。張資芳強調，不只是製造業，包括智慧建築、公共建設平台、水處理(如汙染處理、壓艙水管理)，都將是開放式人機介面的重點發展領域。

透過開放式人機介面，可以更快速的開發出與底端設備連結的方式，再向上一路從通訊端、控制端傳遞資訊，配合客製及彈性的作法，張資芳強調，不管是北爾自行開發的人機介面，或是客戶既有的設備，在開放式架構的運作下，都可有效整合，發揮智慧工廠的綜效。