工業4.0的時代已來臨，面對智能工廠及智能制造的強勁市場需求，研華用物聯網思維推動工業4.0實踐。將工業4.0的實踐分為三個階段，第一階段是針對設備領域，做到全面的設備感知與聯網，以達到數據透明化及生產信息可視化；第二階段是做設備數據與生產訊息的整合及信息分析，以提供第三階段智能設備與大數據分析所形成的智慧服務。研華通過智能設備與信息整合，助力智能制造進一步發展，以整合的自動化系統與云端創新技術邁向工業4.0。
一、案例概況
隨著工廠面對越來越多的客單化生產及快速交貨需求，對信息數字化及管理實時化的重視度日趨高漲。借由物聯網讓設備聯網“落地”，將原設備進行升級改造，讓生產對策更精準，讓現場的數據變得有價值，已成為大部分工廠管理者的需求共識。
1. 項目背景
勤昆科技（昆山）有限公司，于2006年9月12日成立。注冊資本1000萬美元，經營范圍為設計、開發、生產非金屬制品模具；精沖模、精密型腔模；電腦用、通訊用、刀片式與機架式服務器用連接器、接插件等新型電子元器件；大中型電子計算機、便攜式微型計算機、高檔服務器制造；電腦用機箱、外殼等五金件開發、生產；銷售自產產品，從事貨物進出口業務，是一家外商獨資的企業。
應用企業概況：
勤昆科技現有的沖床車間和NCT車間，設備間獨立運行，設備狀態和人員信息無法及時獲取，信息化基礎幾乎為零，管理層無法做出快速準確的決策。
表1 車間現況描述
2. 預期目標
結合研華iFactory SRP（Solution-Ready Packages解決方案包）標桿化KPI管理看板及后臺數據分析，找到數據可視化方法，對設備生產進行有序化管理，可實現資訊即時到達、目標自動檢核，同時具備預警通知及協調資源功能，將人員作業步驟電子化、資訊化，讓生產更具備彈性。管理者可隨時隨地掌控現場生產信息及管理績效指標，進而達成：產能提升、效益提升、人力下降、管理成本下降等成果，全面優化生產效率。管理者亦可通過云平臺服務，實現遠程同步，使維運更加方便快捷。
二、項目實施
該智慧工廠設備聯網系統的實施，須充分考慮勤昆科技的實際需求，全面實現沖壓車間、NCT車間機臺設備的數據采集、設備聯網。
1. 場景特征
（1）設備利用低下
勤昆科技生產現場數控機臺部分均為單站式作業，機臺需有人看守作業，通過人工登記，做區域看板管控、刀具人工管理等，設備產能產量低，大部分并未將性能發揮到最大化。
（2）信息化程度不高
雖然已經實施了部門級的軟件方案，如PDM系統、CRM系統、物流系統等，但其信息采集仍為人工作業：如人工操機紙單作業、機修、領班、QC人工巡檢，使得各部門間信息交流不暢，大大制約著企業的生產及發展。
2 模式路徑
根據勤昆現場情況實際調研和溝通：
對勤昆科技現有制造管理模式進行溝通與了解
對勤昆科技IT系統信息進行溝通與了解
對勤昆科技現場建置，設備運行狀況進行調研了解
參考《智能制造能力成熟度模型白皮書》（1.0版）對勤昆進行制造維度和智能維度評估，得出如下智慧工廠建制重點策略方案：
表2 智能制造能力成熟度評估
3. 技術實現
（1）方案概述
本方案整合了靈活的架構設計、開放的系統平臺、良好的通訊連接性、組態的方便性、系統高可靠性以及維護的便捷性，依托于研華WISE-PaaS智能工廠物聯網平臺iFactory SRP解決方案，搭建極具特色的智慧工廠解決方案。
（2）方案整體規劃
分步分階段實施。根據勤昆科技的實際需求初步擬定以沖壓車間、NCT車間智能化改造為一期工程，構建開放式系統平臺,在一期工程完成后，借助研華方案強大的可擴展性，后期在該系統架構上可便捷實現其他廠區車間的系統實施。
（3） 整體方案架構
戰情室系統
戰情室平臺可以整合設備、產線、工廠廠區及集團等KPI信息操盤管理，經由多維度數據分析，讓工廠管理人員從中挖掘數據價值，搭配WISE-PaaS Dashboard可視化系統，可有效管理設備狀態、稼動率、設備產能產量、工時、單位成本及能源成本分析等。此系統深度統計分析，協助管理者發現異常，持續優化人機料法環各項環節。
沖壓智能化解決方案
在智能沖壓設備監測客戶端電腦軟件界面輸入員工號,系統隨機監控整個生產作業過程,包含當前人員信息、機臺狀態、模具狀態、輸入當前條碼/工單，系統將自動串聯后臺系統并按照對應狀態切換不同監控功能。
NCT+鐳射智能化解決方案：
在智能NCT+鐳射設備監測客戶端電腦軟件界面輸入員工號,系統隨機開始監控機臺信息以及整個生產作業過程,包含當前人員信息,機臺狀態,輸入當前條碼/工單，系統將自動串聯后臺系統并按照對應狀態切換不同監控功能。
ESOP系統解決方案
在ESOP客戶端電腦軟件界面輸入當前條碼/工單，從ESOP管理后臺獲取對應料號和SOP名稱，通過軟件下載對應SOP到本地，隨即通過PDF軟件打開呈現。ESOP搭建有消息廣播機制，推送廣播消息至全部客戶端ESOP系統。
系統架構圖：
4. 項目亮點
1、系統特性
本系統采用分布式部署，兼容性非常好，充分發揮各構件的運算能力，將系統效能、處理速度發揮到極致，優點與效益表現在以下幾個方面：
（1）穩定性與開放性兼顧
（2）各子系統間相互獨立相關性弱
（3）項目風險低，實施周期短
（4）系統投資回報率高
2、面向未來的解決方案
針對勤昆科技實施方案我們采用開放與易擴展的設計思路，無論是網絡架構、硬件配置、通訊方式的選擇還是軟件組態編程均考慮了系統擴展的問題。系統擴展具有簡易、向上兼容、節約、模塊化等特性。用戶后續可通過模塊化方式，輕松實現其他功能拓展，如智能樓宇及其系統集成、生產執行系統MES等。
三、價值成效
1. 平臺價值
加速轉換企業專業知識為軟件服務
維運泛用性平臺
平臺中心邊緣模塊的鏈接模塊方案
對資料隱私極度重視的企業
IP 或網絡聯機需特定管控的企業
2. 應用成效
打通部門與不同系統間的溝通壁壘。iFactory SRP解決方案充分考慮了“智能+制造”兩個核心，以智能制造能力成熟度為考慮，將各種制造資源要素（人、機器、能源等）與制造過程（設計、生產、物流、銷售和服務）等數字化，通過系統集成，對信息融合中的數據進行挖掘利用，并反饋優化制造過程和資源要素，推動組織最終達到個性化定制、遠程運維與協同制造的新興業態。即我們常說的在不同系統間獲取數據的價值。
以實際效益檢核方案及平臺有效性
四、下一步實施計劃
1. 組裝線車間智能化
制造業人工組裝線效率成為必修議題。通過研華組裝線效益監控方案，精準采集電批控制器數據實時并分析，通過可視化工單看板檢視組裝現場績效指標，同時提供數字化智能防漏鎖浮鎖滑牙，提升品質良率，助推全員品質管理。
2. 加工車間智能化
在數控設備監測客戶端電腦軟件界面輸入員工號,系統隨即監控機臺信息及整個生產作業過程,如當前人員信息、機臺狀態、輸入當前條碼/工單，系統將自動串聯后臺系統并按對應狀態切換不同監控功能，通過直觀的界面獲取當前生產資訊，包含指導數資訊及品質異常資訊。
通過其余項目的補充規劃，進一步驗證研華WISE-PaaS的開放性及擴展性，通過快速聯結機制，協助客戶迅速開發、布署、營運設備聯網管理、大數據分析預測及可視化等。平臺具備多租戶、彈性伸縮的功能，可以依據服務需求，隨時增減服務容量，亦可應付反應時間以秒計算服務需求，在使用量低時也能有效節省成本。
同時平臺提供機器學習服務，提供多個流程分析模組，并結合業界專家合力打造不同領域解決方案，通過儀表板和機器學習結果進行關聯，將多種類型機器學習數據提供至用戶以直觀的分析及預測結果。