AWS串聯端到雲服務 助力實現智慧工廠願景

近年製造業者紛紛投入數位轉型，使智慧製造、智慧工廠蔚為風潮。這些企業之所以擁抱智慧化，無非希望利用大量資料探索產能與良率的改進之道，提升整體設備效率，並為最終客戶提供產品之外更多附加價值。

為迎合上述趨勢，AWS提出智慧製造解決方案；不少人質疑，擅長雲端服務的AWS根據什麼談智慧工廠？事實上AWS從2006年成為獨立公司以來，最大客戶一直是Amazon，協助母公司管理全球物流中心、配送中心，處理進貨、出貨、倉儲管理等等事項，參與自動化和工廠管理的歷程甚長；同時透過完整的雲端服務，讓Amazon在最高等級資安管控下，彈性開發各種優質服務，迅速部署到世界各地。

AWS認為智慧工廠將為業主帶來多重價值，除促進產能和流程最佳化外，還可藉助機器視覺技術強化品質檢測，並實現預測性維修、Machine-as-a-Service、Digital Twin、設備綜合效率(OEE)可視化等進階效益。但在追求這些價值前，企業必須理解智慧工廠到底造成什麼改變。

傳統工廠內含不同生產線、設備，它們會將資料集中送到一些軟體，再由設置於工廠旁邊的資料中心收集資料，並以MES系統來管理設備；另一頭是代表總部或管理單位的Enterprise端，利用ERP執行生產排程與資源管理，透過防火牆連結各地工廠。雖然各工廠的不同資料源都能連結總部ERP，但工廠與工廠之間仍各自獨立，彼此生產效率不一致，只因每個廠各有一批人負責優化生產效率，惟各組人馬的經驗與能力不同，優化的成效就有差別。反觀智慧工廠，將所有資訊整合到雲端，總部管理者可輕易利用各種雲端服務做快速比較，剖析各工廠形成高效率或低效率的原因，發現一些原本不知的改善方法，加速提升生產效率。

串聯工廠、銷售與研發，營造極致的智慧生產效能

談到智慧工廠的建置，AWS支持兩種方式，一是混合雲架構，保留傳統工廠管理機制，但把所有資料整合起來送往AWS Cloud；另一是純雲端架構，將大部分資料即時串流到雲端、無限期儲存，地端透過Edge服務來確保工廠正常營運。

AWS提供多元Edge服務，例如FreeRTOS部署於MCU晶片，負責收集感測器數據；AWS IoT Greengrass部署於ARM-base或Intel-base環境，負責傳遞資訊；AWS IoT SiteWise部署於閘道裝置，收集資料後、經Tag或運算等整理程序再上傳雲端；Snowball Edge藉由批次方式，將大量既有資料傳遞上雲。這些服務皆可在Edge端獨立運作，即便工廠連網的通訊受阻，也不會影響生產運作。

在雲端，AWS也有多樣的服務架構，譬如由AWS IoT Core負責與地端連線、驗證和交換訊息；凡需要做即時警示的需求，由AWS Lambda負責收集，再透過Amazon SNS立刻推播事件通知；大量產線資料可經由Amazon Kinesis集中儲存至S3，形成資料湖，以利於後續執行機器學習建模、儀表板或報表展示等各種應用，亦可經由API Gateway提供資訊給其他應用或行動裝置。

另外AWS可提供參考藍圖，引領企業善用Edge-to-Cloud各項元件，建立完整智慧工廠，進一步使工廠緊密串聯產品銷售端、產品設計端，構成「資料飛輪」，確保工廠製造的產品能適時對準各地客戶需求，且恆常保持在精準產量，順勢締造前所未見的極致商業價值。