臺灣製造業面臨前後夾擊的外在挑戰,也遭遇高齡化、資源有限等內在考驗,迫切需要優化產業結構,因而使工業 4.0 蔚為顯學,標榜生產方式將從整廠整線自動化,進化為少量多樣客製化系統,滿足多樣化市場需求。

不少人以為,依當前資通訊科技水平,企業要打造工業 4.0 工廠並非難事,但實際執行才驚覺沒那麼簡單,只因多數企業傾向升級舊有生產系統,從現在工業 3.0 升級到工業 4.0,避免投資過高而影響營運,殊不知多數生產設備使用的電腦,早已超過使用年限,不能與其他生產設備協同作業,讓工業 4.0 願景難以實現。

有鑑於此,深耕工業電腦領域逾 20 年的威強電集團,決定整合旗下威強電(IEI)的工業電腦設備、威聯通(QNAP)的 QNAP QTS OS ,再搭載高效能英特爾(Intel®)的 Atom® 、Core 、Xeon® 系列處理器,孕育 QTS Gateway 雲端平臺,期盼幫助製造業用戶打造軟硬整合的協同環境,加速邁向工業 4.0。

Intel® 著眼於工業情境相對特殊,也特別推出支援 -40~105℃ 的寬溫工作環境處理器,即使處於酷熱或極地等嚴苛環境,照樣正常運作,且大多數產品供貨時間長達 15 年,讓 IEI 工業電腦搭配此方案的 QTS Gateway 硬體機種用戶完全無需擔心生產設備的後續技術支援問題,可聚焦於產品研發。

主機虛擬化平臺,為老設備賦予新生命

威聯通研發的 QNAP QTS OS,原先是針對 NAS 設計的作業系統;如今威強電根據工業需求,對 QNAP QTS OS 進行客製化,搭配高穩定、高效能的 IEI 工業電腦,使 QTS Gateway 躍為功能強大的私有雲平臺與邊緣運算利器。

QTS Gateway 具備簡單易用的介面,企業管理者僅需花費少許時間便熟悉操作之道,並可活用內含的諸多軟體,發揮多重功效。首先 QTS Gateway 提供免費使用的主機虛擬化平臺,以利製造業將使用年限已屆的生產線伺服器,轉移到便於維護且支援舊版作業系統的虛擬化環境;這點極為重要,因為多數工廠都存在使用逾 10 年的老舊伺服器,相關零件已邁入 EoL(End of Life),系統穩定度不若以往,企業本有意汰舊換新,無奈新款工業電腦不支援舊版 OS,只能選擇繼續維護老舊設備,無形中讓工業 4.0 旅程橫生阻礙,如今終能去除絆腳石。

尤其 IEI 工業電腦搭載 Intel® 處理器,無論 Atom® 、Core 或 Xeon® 全系列處理器都支援 Intel® VT-D(Intel® Virtualization Technology for Directed I/O)虛擬化技術,可因應不同虛擬主機的作業需求,分配特定的 COM 埠及 USB 埠,無需改變電腦與生產設備的串聯方式,確保既有生產流程穩定運作。

其次 QTS Gateway 提供韌體快速部署、系統快照(Snapshot)等功能,協助資訊人員快速更新工廠內部多臺設備的韌體版本,並備份重要資料,降低生產設備的維護負擔;此外 QTS Gateway 內建 Hybrid Backup Sync 備份方案,提供資料備份、復原、同步等多種功能,使企業輕鬆將備份資料同步到遠端伺服器或雲端空間,大幅降低營運風險。

再者 QTS Gateway 支援 Container 全新虛擬化技術,透過內建 Container Station,提供 LXC 與 Docker 等技術選項,同時整合 Docker 線上市集入口,提供逾 45,000 種隨選安裝的應用程式,方便用戶隨需下載系統工具、系統庫、設置參數等等豐富資源,提升應用服務開發速度。

不僅如此,QTS Gateway 另擁有兩項重要法寶,一是內建 Surveillance Station,提供即時遠端監控、錄影、回放、智慧錄影、警報功能、智慧分析及管理,乃至電子圍籬等完整的安全監控功能,讓企業更能為員工打造安全工作環境,並隨時監控生產過程是否符合 SOP;另一是內建 QRM+ 遠端管理整合方案,可持續提供遠端系統效能監控功能,IT 管理者只需在 Windows、 Linux 設備安裝 QRMAgent 代理程式,即可透過 QRM+ 管理平臺觀看裝置運作資訊,讓設備管理工作變得輕鬆有效率。

借助 Intel® 處理器強悍效能,實現邊緣運算

愈來愈多企業看準 Intel® 處理器運算能力愈趨強悍,性價比優勢不斷高漲,開始將之運用在高效能運算(HPC)、大數據分析。而在工業 4.0 環境,前臺僅工業電腦獨挑大樑,負責蒐集資料,通常無法預先過濾無用資訊,若只是一味將資料送往後端分析平臺,難免導致內部網路壅塞、後臺伺服器忙碌,影響工廠正常運作;威強電認為最佳解法即是邊緣運算,提升前臺設備的運算效能,為後臺伺服器分憂解勞,於是推出一款 Mustang-200 高速運算加速器卡,其內建 2 個 Intel® Core i5 或 i7 處理器,搭配 32GB 記憶體、1TB Intel® NVMe SSD。

每套 Mustang-200 皆是獨立工作模組,擁有 PCI Express x 4 介面,可安裝在工業電腦或伺服器上,讓前臺電腦有能力預先濾除不相關訊息,降低後臺伺服器負擔,利於企業加速獲取大數據分析成果。拜第 7 代 Intel® Core 系列處理器預先整合 Intel®  Iris Plus 顯示晶片 650 之賜,Mustang-200 高速運算加速卡具備處理超高清影片的轉檔功能、及高清 360 度環繞影片的支援能力,並可依工作所需同時安裝多張擴充卡,協助創意專業人員簡化並加快工作流程。

隨著工業 4.0 議題在全球各地發酵,威強電推出整合軟硬體架構的 QTS Gateway,並搭配提供 Mustang-200 高速運算加速器,為的正是協助製造業善用多樣化私有雲、邊緣運算等功能,借力使力大步邁向工業 4.0,持續將全球競爭力維繫於高檔。

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