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工業4.0通訊有一套 Ethernet AVB連結智慧工廠

文‧水沼仁志 發布日期:2018/06/10 關鍵字:工業4.0EthernetAVBTSNIT

工業4.0此名詞是德國在2011年所提出的高科技計畫之國家戰略,目標為藉由博世(Bosch)、西門子(Siemens)、創浦(Trumpf)、SAP等領導大廠之資源,將資訊科技(Information Technology, IT)整合至生產營運科技(Operation Technology, OT),創造出兼具高效率及隨選生產(Production on Demand)的智慧工廠。其策略為沿用美國所主導之人工智慧(AI)技術並推銷至全球製造中心-中國大陸。與其與中美兩大強國競爭,台灣須迅速找出自身優勢。

未來工業網路技術已確定往Ethernet AVB/TSN標準方向發展,作者認為深耕AVB/TSN相關的網通產品並參與研發加入工業4.0全球供應鏈乃是台灣製造業者應走的路。本文探討工業4.0所需之通訊技術以及AVB/TSN相關半導體產品之解決方案。

圖1為目前國內製造業者所建構之工廠聯網示意圖,也就是典型工業3.0。一般而言,工業3.0的聯網系統(工業物聯網)可分成三層:感應層(左邊),網路層(中間),以及應用層(右邊)。感應層又可分成兩個區域:上方是與辦公室相同的一般IT網路,唯一差異在於是否採用Industrial PC(由於工廠內使用電腦環境較為惡劣故需要工業級規格電腦,又稱IPC)。圖1下方為OT網路,主要管理工廠內所有的生產流程。工業物聯網和一般物聯網之間最大的不同之處在於OT網路的存在。OT網路必須滿足時效性(Time Sensitivity),換言之,OT網路內的工業控制訊號需要準確並且同步傳輸。

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