物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)4.0和能源管理齊頭并進(jìn) 加速產(chǎn)業(yè)智能化升級(jí)

原創(chuàng) 2020-03-07 17:28:00 物聯(lián)網(wǎng) 工業(yè)4.0

物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)4.0和能源管理的趨勢(shì)交集后,技術(shù)加上管理優(yōu)化,各方多看好其降低成本,提升績(jī)效的潛力。惟相關(guān)應(yīng)用是否契合組織目標(biāo),又是否能滿足經(jīng)濟(jì)效益,仍得盱衡全局。

常見(jiàn)的狀況是,企業(yè)過(guò)早投入尚未熟悉的科技,造成無(wú)法善用技術(shù)的成本高過(guò)先占優(yōu)勢(shì)。具體地說(shuō),若以能源成本審視物聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)4.0,何種方案較有成本效益?在導(dǎo)入技術(shù)革新的同時(shí),又該如何兼顧財(cái)務(wù)條件,都是組織經(jīng)營(yíng)應(yīng)考慮的關(guān)鍵。

物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的進(jìn)程和必要性有目共睹,SetTIng the Standard for AutomaTIon(ISA)研究預(yù)估,至遲2020年,全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備總數(shù)就會(huì)達(dá)到500億單位,每人平均約有200項(xiàng)裝置。而專為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)的查找引擎Thingful,也應(yīng)證物聯(lián)網(wǎng)的成長(zhǎng)規(guī)模與速率。

盡管物聯(lián)網(wǎng)建構(gòu)了龐大的資料量,但已分析者不過(guò)3%;已標(biāo)記且未受影響者也不過(guò)15%。另一方面,無(wú)論物聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)業(yè)者或潛在用戶,都還在思索如何善用物聯(lián)網(wǎng)完善決策,以兼顧效益與投資報(bào)酬。

 

另外,除資料搜集與通訊傳輸設(shè)備所費(fèi)不貲外,物聯(lián)網(wǎng)也潛藏資安與能源負(fù)擔(dān)。2016年美東的大規(guī)模遭駭事件,便凸顯萬(wàn)物聯(lián)網(wǎng)的可能風(fēng)險(xiǎn);而國(guó)際能源署(IEA)也預(yù)估,至遲2025年,物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的能源消耗,就會(huì)等同葡萄牙一年的發(fā)電量。

再深入以技術(shù)成熟度評(píng)估,盡管物聯(lián)網(wǎng)已邁入「過(guò)高期望的膨脹期」(Peak of Inflated ExpectaTIons),但機(jī)器學(xué)習(xí)等配合技術(shù)相對(duì)猶新。因此組織最好事先能有明確藍(lán)圖,才不致迷失于錯(cuò)綜的集成脈絡(luò)中。

不過(guò)支持者認(rèn)為,能源效率是物聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)4.0的最大優(yōu)勢(shì),并援引美國(guó)能源效率經(jīng)濟(jì)委員會(huì)(ACEEE)和麥肯錫(McKinsey & Company)的研究數(shù)據(jù)佐證,指出這些科技可促成10~20%的節(jié)能幅度。

其中運(yùn)輸物流業(yè)可說(shuō)是物聯(lián)網(wǎng)效益的最大受惠者。如與人工收費(fèi)站相較,無(wú)線射頻識(shí)別(RFID)能省下4%的燃料消耗。另外,衛(wèi)星定位與導(dǎo)航也可節(jié)省12~16%的油耗。而且這些物聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)的好處,尚不包括生產(chǎn)力與團(tuán)隊(duì)管理的優(yōu)化。

在建筑領(lǐng)域,物聯(lián)網(wǎng)也有亮眼表現(xiàn),其中又以空調(diào)、照明和能源管理為最,在主動(dòng)式能源管理的架構(gòu)下,中型建筑的節(jié)能幅度約為10~25%不等。

一般而言,互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)含元素的連動(dòng)程度越高,節(jié)能效果越有可能提升。例如根據(jù)負(fù)載曲線(load shaping)優(yōu)化的建筑物能源管理系統(tǒng)(BEMS),若能搭配目標(biāo)鎖定(geofencing)功能,能源效率還可更上層樓。

吊詭的是,盡管能源效率是工業(yè)4.0與物聯(lián)網(wǎng)的一大優(yōu)勢(shì),但卻不是多數(shù)采用者的主要?jiǎng)訖C(jī)。這一方面可能是智能化的各方解讀差異,但也是許多組織本身都還在自我探索,因此礙于不確定風(fēng)險(xiǎn)與財(cái)務(wù)限制等顧慮而無(wú)法貿(mào)然投入。

可以確定的是,組織引進(jìn)相關(guān)技術(shù)后,能源經(jīng)濟(jì)效益確實(shí)改善。艾默生過(guò)程管理(Emerson Process Management)分析師以年產(chǎn)量25萬(wàn)桶的釀造廠舉例,說(shuō)明設(shè)備穩(wěn)定與能源管理較佳者,年?duì)I運(yùn)成本約比一般同業(yè)低上1,230萬(wàn)美元左右。

回顧臺(tái)廠經(jīng)驗(yàn),2017年在經(jīng)濟(jì)部工業(yè)局輔導(dǎo)下,盈錫建構(gòu)6個(gè)智能廠區(qū),共約150臺(tái)機(jī)器導(dǎo)入物聯(lián)網(wǎng),此后人均產(chǎn)值提升13.6%、設(shè)備稼動(dòng)率提高20%、產(chǎn)品良率提升7%;而紡織業(yè)者力麗透過(guò)智能升級(jí),產(chǎn)值估計(jì)增加新臺(tái)幣4,000萬(wàn)元,人工操作時(shí)間減少10~15%,加工絲質(zhì)量A級(jí)率還增加到96%以上,客訴率降低10%,品牌形象因此看漲。無(wú)論工業(yè)4.0或物聯(lián)網(wǎng),數(shù)碼化與信息輔助要帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí),首要前提是經(jīng)營(yíng)者對(duì)經(jīng)營(yíng)生產(chǎn)流程得充分了解,才能厘清能源使用與運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)定等要素間的關(guān)系。其次是實(shí)時(shí)監(jiān)控資料回饋后,有無(wú)相應(yīng)適當(dāng)?shù)男袆?dòng)方案。最后則是工業(yè)4.0下的智能生產(chǎn),還須綜觀耗能、產(chǎn)能、閑置時(shí)間與適配組合等方案,才能放大實(shí)際獲益。

飛凌FETMX6UL-C 工業(yè)級(jí)核心板可滿足您在物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)4.0應(yīng)用中智能網(wǎng)關(guān)的低功耗、低成本、擴(kuò)展靈活需求。

FETMX6UL-C 工業(yè)級(jí)核心板 

FETMX6UL-C是一款基于ARM Cortex-A7架構(gòu)NXP i.MX6UltraLite低功耗處理器設(shè)計(jì)的工業(yè)級(jí)核心板,功能接口資源豐富,最大支持8路UART、2路以太網(wǎng)、2路CAN等工業(yè)總線接口。

適用于物聯(lián)網(wǎng)、工控、醫(yī)療、安防、車載、電力、智能家居等領(lǐng)域

FETMX6UL-C核心板相比ARM9、ARM11系列核心板功耗直降50%

引腳配置更靈活,方便設(shè)計(jì)各種功能配置底板,讓行業(yè)不再局限!

注:以上為硬件引腳配置參考方案,用戶需重新設(shè)計(jì)底板及軟件或與飛凌嵌入式合作開(kāi)發(fā)。

同時(shí)飛凌還推出了基于FETMX6UL-C工業(yè)級(jí)核心板的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品,便于用戶開(kāi)發(fā)。


GCU-6UL智能網(wǎng)關(guān)

 

 

 

OKMX6UL-C3控制單元

 

飛凌嵌入式OKMX6UL-C3控制單元廣泛應(yīng)用在:充電樁、通訊網(wǎng)關(guān),數(shù)據(jù)采集、人機(jī)交互等眾多領(lǐng)域

產(chǎn)品主要特點(diǎn)如下:

采用FETMX6UL-C工業(yè)級(jí)核心板設(shè)計(jì)性價(jià)比高、資源豐富、功耗低、體積小

 

多種聯(lián)網(wǎng)通訊方式,選擇更靈活! 

支持GPRS,4G,WIFI&BlueTooth,以太網(wǎng)等多種聯(lián)網(wǎng)接口。

 

多種終端設(shè)備采集接口,網(wǎng)關(guān)應(yīng)用更自如!

支持雙路485、雙路CAN、1路232串口,4路DI,4路DO均采用電氣隔離和接地保護(hù),安全更可靠

 



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