人工智慧物聯網AIOT文章分享
人工智慧物聯網AIOT-023
先知科技總經理 高季安
July 25, 2024
在我們之前的文章中，我們已深入探討了各類感測器的獨特功能與應用範圍，從基本的溫度感測器到複雜的影像和聲音感測器，這些技術的應用跨越了多個領域，大大豐富了我們對周遭環境的感知能力。然而，現實情況中，許多行業依然運用著許多年代久遠的機台設備，這些設備在設計之初並未考慮到未來物聯網的整合需求。本篇文章將重點介紹如何在這些已存在的舊機台中安裝現代感測器，實現數據擷取及進階控制，使其轉型為智慧化的裝置。
我們將探討舊機台改造過程中的挑戰與解決方案，包括選擇合適的感測器類型、安裝方法，以及如何透過先進的數據分析技術進行有效監控與管理。這些改造不僅能延長機台的使用壽命，還能提升效率與精確度，幫助企業在競爭激烈的市場中保持競爭力。通過整合新的感測技術，舊機台可以轉化為智能設備，從而在生產過程中實現自動化控制和數據驅動的決策。
一、舊機台的資料採集與互聯網
根據圖1與表1所提供的資料，我們可以進一步深入了解舊型機台的現代化改造與數位化過程，特別是在工業自動化與數據處理方面的應用。這些過程主要涉及從基礎設施的更新、數據擷取方法的創新，到利用現代AIoT技術整合舊有裝置，使其功能得以擴展和提升。
圖1.舊機台的資料採集與互聯網示意圖(以 SECS/GEM為例)
首先，對於舊型機台，主要的挑戰在於其原始設計並未考慮到後續的數據擷取和智能控制(如圖1)。這些機台在設計之初往往只具備基本的操作功能，缺乏與外部系統交互的能力。因此，為了使這些設備能夠融入現代的生產系統中，需要對其進行硬件及軟件層面的升級。
表1. 舊機台資料採集與互聯網方案
升級過程中，需要同時考量改造策略以及遭遇的挑戰與解決方式，本文將詳細探討如何將這些舊機台整合入現代的AIoT系統中，從而實現數據驅動的自動化與優化。
- 舊機台的智能化改造策略
- 感測器和智能設備的安裝: 對於舊機台而言，首先需要解決的是如何有效擷取運作數據。這通常涉及到在機台上安裝各類感測器，如溫度感測器、壓力感測器、速度計等，或是擷取機台原有的機台資料 Log、以及更高級的智能設備例如“Smart Box”。這些設備能夠即時擷取機台運作數據，並通過先進的通訊技術（如SECS/GEM協議）將數據傳送至中央處理系統。這樣不僅可以監控機台狀態，還能對生產過程進行即時調整和優化。
- 數據的初步處理與分析: 擷取到的數據首先會進行初步的處理，如濾波、放大等，以提高數據質量。之後，這些數據會被轉送到數據處理中心或雲平台，進行更深入的分析。利用數據分析和機器學習算法，可以對機台的性能進行預測性維護，從而降低故障率並延長機台壽命。
- 舊機台的接口轉換與整合: 舊機台的一大挑戰是它們往往缺乏與現代數據系統接軌的能力。透過開發專門的接口轉換設備或軟件，如使用KVM Signal技術來擷取機台螢幕上的資訊，可以實現舊機台與現代數據系統的無縫對接。此外，還可以利用SECS/GEM等通訊協議來整合更廣泛的設備與系統。
- 成本效益分析與技術選擇: 在進行舊機台改造時，成本是一個不可忽視的因素。每項技術和改造方案都需要根據其成本效益進行評估。例如，直接在機台上安裝成本較低的Sensor to SECS設備或是使用手機的照相功能擷取螢幕上的資訊可能比全面更換硬件更為經濟。同時，考慮到長期運維成本和效益，選擇最適合現場運營的技術和策略尤為重要。
- 實施舊機台改造的挑戰與解決策略
- 技術兼容性問題: 舊機台在技術上可能與現代系統存在不兼容的問題，這需要技術人員進行細致的分析和創新解決方案的設計。例如，利用模擬器或是自行開發的中間件來實現數據的無縫轉換和流通。
- 操作人員的培訓: 改造過程中，操作人員的培訓同樣重要。這不僅涉及對新系統的操作培訓，也包括對數據分析結果的理解與應用。確保每位員工都能熟練掌握新技術，是提高整體運營效率的關鍵。
- 維護與技術支持: 高質量的技術支持和維護是確保長期運行穩定性的關鍵。因此，建立一套完善的技術支持和維護體系是必不可少的。这包括定期的系統檢查、故障排除以及必要時的硬件和軟件升級。
總結來說，舊機台的智能化改造是一個系統工程，涉及多個技術領域和專業知識。通過合理的規劃和先進的技術應用，不僅可以顯著提升舊機台的性能和效率，也能為企業帶來長期的經濟效益。
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