工業RPA- 一個解決產業數位化痛點的嶄新軟體方案

✎ 【國立中央大學資訊工程學系】鄭永斌 教授 |   2024-01-10 

       更精準一點的來說，很多人對於 connectivity的思維往往還停留在設備間的電子訊號溝通，例如、從一台硬體設備對一台PLC設備的狀態擷取。但是工業4.0的 connectivity 實際上更多的是軟體層次的 connectivity。例如、這些設備配備的大腦是一部專屬工業電腦，裡面執行的是設備商撰寫的專屬軟體。在這樣的條件下，connectivity 指的不再是電子訊號，而是設備的專屬軟體與其他軟體溝通的問題。通常提及軟體層的溝通，一般會立即想到的是API的標準制定，比較廣為人知的標準當屬晶圓產業的 SEMI SECS/GEM。SECS/GEM是一個由「國際半導體設備及材料(SEMI)」所開發的連通性標準。這項連通性標準是用來提供設備與工廠的資訊與控制系統之間的通訊。但是這些標準也不能含括所有的設備，尤其是老舊的設備以及新的設備(尚沒有標準可依循)。實務上，少部分的產業也許的確有某種連通標準正在醞釀中。但是只要考量設備商可能來自多個國家，例如設備強國德國，日本。訂定連通標準這件事情的複雜度有多高，可以讓讀者自己想像。因此，欲推動工業4.0進行數位轉型的廠商往往等不及，都是自行workaround，想辦法突圍。

        Connectivity的困境，往往還被現實的幾個關鍵障礙(Technology Silos)造成進一步的惡化。

1. 1. 非侵入 - 通常設備的專屬工業電腦不允許安裝任何的軟體。

   2. 網路封閉 - 很多時候，考量資訊安全因素，專屬的工業電腦往往不允許上網。2018年著名的台積電中毒事件，就是因為病毒藉由網路侵入了眾多設備的專屬工業電腦。也就是說，專屬工業電腦一旦連上網路，就不再是封閉，得面臨資安的考驗。

   3. No API - 設備專屬軟體常常不具備 API，主要原因是設備老舊，設備商軟體能力有限不願升級，或是沒有標準可以依循。通常廠商若想請設備商客配合其需求進行客製化，往往得準備付出一筆可觀的費用

   4. 實體封閉 - 設備商為了其維護上的利益，傾向於將專屬工業電腦封裝於設備機殼內，只露出 VGA/KB/MOUSE 等外部操作介面。

        承上，就算解決了OT設備端的 connectivity 問題，廠商通常還會繼續遇到更多推動總體數位化的困境，尤其是軟體系統採購來自不同的廠商。例如 MES (Manufacturing Execution System), SFC (Shop Flow Control)，ERP等等諸多系統可能都來自不同的系統廠家。為了讓資料/控制流能夠串連於不同的系統之間，廠商常常用「打通」一詞來描述。顧名思義，有時候「打通」的過程宛如挖掘隧道。這樣看似一個簡單的「打通」軟體開發活動，實務上，你會遇到:

1. 保護壁壘 (資料格式等等的技術綁架)

2. API 上的使用收費

3. 多類型的程式開發工具混用

4. 請系統廠商配合客製化連通API的高昂費用

5. 系統廠商不能(不願) 配合你的開發時程

       最後，在整個自動化的連通過程中，自動化/數位化的斷點，往往還發生在非結構資料(unstructured data)的處理。工業生產中常見的 unstructured data有 CAD/CAM檔。實務上，製造業的客戶往往丟給廠商一個CAD/CAM檔案作為生產規格，而CAD/CAM 檔案往往都還需要人工來進行編輯與處理。一般來說。CAD的非結構化特性，往往成為自動化與數位化的關鍵阻礙。