打造機聯網 以利企業統合整廠生產資訊
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論及智慧製造一大精髓，即是將產線的物料迅速識別為川流不息的資訊，接著透過虛實整合系統(CPS)在物聯網中進行交互，再將資訊交付予MES系統及後台ERP系統；因此企業邁向工業4.0的第一步，便是設法將OT製造端訊息上傳至IT企業端資訊後台。
時至今日，不少長年從事工控或IT的管理者，全都備感焦慮，只因為現在工業4.0、智慧製造、工業物聯網甚至是CPS等議題太夯，在國內外產官學研各界齊聲倡議下，企業的決策高層已經深受洗腦，認為自己如果不能趕緊跟進工業4.0潮流，恐怕就沒有明天，於是便交辦負責管理工控或IT的同仁，傾全力協助公司儘速實踐工業4.0。
但問題是，許多製造企業的工廠，現階段都停留在單機自動化的運作模式，意即經年累月因應不同階段的需求，分批部署了不同廠牌的可程式化邏輯控制器(PLC) ，各司其職獨立作業，也各有各自適用的通訊協定，形成一個個「筒倉」(Silo)，導致企業只能仰賴人力去掌控個別機台設備的狀態資訊；至於派工，也僅能由作業員看著現場電腦所顯示的指示畫面，執行後續操作，因此電腦是電腦，機台是機台，兩者之間缺乏自動化整合機制，意將生產資訊鏈結到MES系統，著實有極大困難性。
換句話說，現今大多數產業或企業的生產製造環境，頂多達到工業2.0~3.0之間的水準，遙望終極目標工業4.0，其間尚存在著莫大的斷層亟待跨越，根本無法一蹴可幾，所以急著在此刻對於CPS、C2B(由消費者提出需求、製造者據此設計產品)等意境多做遐想，似乎有些不切實際。
扎穩數位化馬步 再循序邁向工業4.0
然而有此困擾的企業，就應該認清自己的能耐不足，放棄挑戰工業4.0目標嗎？當然不是！只不過若將企業比喻為個人，如果連馬步都還扎不穩，就想學習九陽神功等絕世武藝，難免操之過急；因此業者建議，企業宜體認「英雄莫問出身低」，先別管自己距離所謂的工業4.0、工業3.5有多遠，總之把該練的基本功練好，再按部就班向上推進，假以時日，必然可以如願養成工業4.0能力。
那麼，企業應該選擇哪些環節，施展出邁向工業4.0的起手式？某服務於工業電腦廠商的資深經理指出，所謂工業4.0的進行式，箇中蘊含數位化、網路化、智能化等三部曲，且三個步驟彼此間的順序不容錯置；由此觀之，被列在較前順位的數位化、網路化，顯然就是企業必須優先力求突破的環節。
所謂數位化、網路化，執行目的相當明確，即將讓現階段「Paper to PC」單機自動化格局，能夠進一步推進到「M to M」機聯網層次；具體來說，即是設法讓機台設備，不再僅是等著工廠作業員前往抄寫狀態記錄的沈默對象，而可以主動說話，透過I/O模組、資料集中器、感測器、感測型無線網路裝置，乃至於直接藉助通訊整合等不同途徑，持續把自身的狀態資訊，輸送到後台的圖控系統，唯有如此，企業才能針對工廠內部不同機台設備，進行統一監控與管理，要做到這一步，才算是確定超越了工業2.0水平。
事實上，現今仍有不少製造企業仍停留在「人肉監視器」模式，指定由每個作業人員負責監看一定數量的機台狀態資訊，但不可諱言，人的專注力難免有所極限，可能因疲累而顧此失彼，導致收集到資訊不盡正確詳實，也不可能做到像Remote I/O模組或感測器一樣，在屈屈數秒內便彙集大量資料，所以也只能拉長資料收集的間隔，因而可能無法即時掌握機台設備異狀，甚至錯失了黃金處置時間，只能無奈承受產能或物料報廢等方面的損失。
促使機台聯網 消弭人工作業需求
舉例而言，倘若企業意欲掌握所有機台設備的產能利用率、稼動率，首要之務即是實現三色燈聯網，以便於掌握各個機台停機、待料、生產等不同狀態資訊，算是最基本、難度也相對較低的入門方式。
至於如何做到？若是走有線模式，首先需要針對每台三色燈(機台狀態指示燈)，逐一搭配安裝Remote I/O模組，負責讀取燈號資訊，再轉換為數位訊號，然後上傳至中控室的圖控系統，倘若資料收集的頻率很高，完全交由個別Remote I/O模組直接與中控室電腦對話，唯恐佔據大量企業頻寬資源，嚴重影響網路運作效能，為了避免產生這般後遺症，不妨考慮以資料集中器作為中介橋樑，由資料集中器負責彙整多個I/O點，再依循批次處理方式，把大量訊號分批傳遞至中控室，如此便無需在極短時間內盤踞極大的頻寬資源。
論及一個資料集中器，應該串聯多少個I/O點，則取決於企業期望在多少的時間間隔內，接收機台設備狀態資訊，間隔愈短，意謂單一資料集中器接入的I/O點不宜過多，連帶使企業必須部署較大數量的資料集中器，藉以完整收集產線內所有機台的即時狀態。
如果產線環境已不適合拉線，則可透過無線傳輸方式加以突破，其做法是在每一個機台狀態指示燈旁安裝ZigBee I/O模組，接著將無線訊號傳送到無線轉換器，再由無線轉換器將接收到的資訊轉成RS485格式，發送給中控電腦，或是利用無線可程式自動化控制器居間彙集資訊，經過集中整理後，再發送到後台圖控系統。
當然，如果企業想集中收納的機台資訊，並不僅止於三色燈號，另外需要探知溫濕度、耗電量、安全門狀態、相關參數設定、異常訊息...等等更為豐富的資料，就必須採取更為複雜的聯網模式，可能是與CAN、Modbus、PROFIBUS或EtherCAT...等等不同自動化控制器，直接進行接入整合，抑或從SCADA Handler搭配PLC驅動程式作為出點，再透過機台設備的LAN Port收集數據。
一個實際的例子，某家印刷電路板廠商，透過PAC控制器收集PLC資料，接著將原始數據的串列通訊格式轉為網路介面，繼而輸送到後端圖控系統，再由圖控系統負責解析PLC通訊協定，據此獲取諸如機台稼動率、相關參數設定、異常訊息、機台設備狀態等所需資訊。
此外某家半導體封測廠商，為了有效統整產線內各機台設備的狀態資訊，乃至於工單進度、安全開關、生產資訊等數據，以利於提升整廠作業效能，於是決定佈建PAC控制器，由PAC負責擷取PLC通訊資料，經由解析相關參數過後，接著上傳到後台中控電腦。
然而有業者提醒，許多製造企業所採用的機台設備，都已歷經風霜，擁有相當長的使用歷程，當年根本沒有想到日後會有工業4.0、工業物聯網、智慧工廠等一干需求，所以並未向設備原廠要求提供哪些類型的資訊，如今能從控制器讀取的數據多寡，取決於早年該設備原廠究竟給了哪些資料，這部份也只能盡人事、聽天命，就算發現缺少了某些關鍵數據，礙於機台老舊，即使原廠可能也愛莫能助。
另一方面，多數企業擁有眾多異質廠牌的機台設備，彼此操持的語言大不相同，如何有效將眾多方言轉譯為統一的國語，同樣煞費苦心，現今最快的解決方式，理應是透過IoT閘道器來執行各式通訊協定的轉換，此外有些解決方案供應商不走IoT閘道器模式，而是以含有大數據分析機能的智能平台為基底，訴求當資料要被拿來分析時，才動態賦予資料欄位定義，因此無需理會原始機台設備究竟採用哪些通訊協定，不失為聰明的做法。
