軟體是邁向全自動化製造的開始

製造商對關燈工廠（lights-out manufacturing）有一個願景，在這個願景中，生產力是由軟體而非硬體定義。要實現這個目標，工廠產線需要更像資料中心的延伸 — 這對工業電腦和其連接的網路來說是個重大的改變。

其中一個最大的轉變將是從專用的單一功能設備控制器轉向通用的多功能硬體。英特蒙的 CEO Jeff Hibbard 表示：「過去，你會看到這些自動化的孤島 — 只能執行單一任務的專用設備。而現在，你會看到開放系統的轉型，這些系統還能以不同的方式重複使用。你不需要調整你的世界，只需要調整執行工作的方式就能達到。」

隨著智慧工廠從固定功能轉向通用系統，軟體提供了能根據 insights 資訊而即時採取行動的靈活性。Hibbard 表示：「IT 將負責從 PC 到雲端的控制，而 OT 則掌控從主機板到即時處理的部分。這就是當前正在發生的融合趨勢。」

開啟智慧工廠

但我們要如何在最小程度影響製造營運的情況下，轉向現代化的工業運算平台呢？其實目前有許多可行方案，包括虛擬化、容器 (containers)，甚至是 Windows 的即時擴充（圖 1）。

其中一種轉移方式是透過全面更新硬體和軟體來重新開始。雖然這可能減少軟體的佔用空間，但為了支援舊有設備、驅動程式和應用程式，仍需投入大量時間與精力。

另一種選擇是在新硬體上繼續使用現有的應用程式、作業系統等。這可以透過虛擬機監視器（Hypervisor）來達成，Hypervisor 是一種可抽象化硬體的軟體層，使既有程式碼能夠像是在舊硬體上一樣的運行。

還有一種可能是阻力最小的途徑 — 一個預先整合的開放平台，使開發人員能夠專注於提供具有附加價值的應用程式。英特蒙透過 API 和一個運行在多處理器平台上的即時核心擴充來實現這條路徑（圖 2）。

Hibbard 表示：「為了讓這個概念更具體，Android 和 iPhone 平台就是很好的例子。這兩個平台提供所有必要的基礎設施和運算資源，整合各種元件，並確保互通性與穩定性。應用程式開發人員則可以專注於在應用程式中實踐他們的智慧財產權。」

製造業中阻力最小的途徑？一個預先整合的開放平台，使開發人員能夠專注於提供他們具附加價值的應用程式。

Linux 與 Windows

雖然許多即時系統是基於 Linux，但英特蒙在最開始的時候藉由 Windows 即時擴充功能提供了不同的方法 。以 Windows 為基礎的系統具有許多優勢，其中之一是讓開發人員、OEM 廠商和設備業者能夠使用各種運行在 Windows 上的視覺系統、統計套件、數位孿生和其他工業應用程式。

更廣泛的 Windows 生態系統也是一大優勢，能夠輕易找到打造智慧工廠所需要的開發人員、工具和套件。而從 IT 的角度來看，Windows-based 的工業電腦（IPC）也符合他們將工廠視為伺服器機房延伸的概念。

Hibbard 解釋道：「如果我想打造一台新設備，只需要將這個套件放進設備，然後幾個小時內設備就會開始運作，因為我們已經完成了所有設定。這樣一來你就能享受到微軟 Windows 強大應用程式生態系統的優勢。」

這個軟體自動化平台提供了自訂通訊路徑以連接舊有設備的能力。Hibbard 表示：「如果你想要升級，還有方法能建立元件然後拖放到包含舊技術的佈局（pallet）中。」

智慧整合與網路連結

無論採取哪種方法，如何減少硬體數量都是一個重要的考量，這正是 Windows 在 Intel® 平台上的靈活性和強大性能所帶來的優勢。Hibbard 說明：「當你只整合一台設備時，可以使用 Intel Atom® 處理器。但當你為了使用一台 PC 處理整條產線的設備工作量而開始增加更多控制器的時候，就需要 Intel® Core™ 處理器。此外，隨著這些設備承擔更多工作，你也可以靈活擴充負載。」

Hibbard 接著表示：「另一個重要因素是互連性。網路連結是非常重要的。對外，我們需要一個安全的標準協定，例如 OPC UA 以實現雲端通訊。但還有另一個網路，就是工廠產線的即時通訊，讓所有控制器能夠相互溝通。」

創新實踐

英特蒙在日本與全球頂尖的表面貼焊技術（SMT）公司合作，使他們能夠持續創新，滿足不斷變化的市場需求，同時保障現有投資。

由於品質與成本控制是首要考量，SMT 製造商全都在Windows-based 的 64 位元工業電腦上打造運動控制平台，這讓他們能夠降低硬體成本，同時利用標準的商用現成（COTS）通訊技術。

英特蒙的 Windows-based 平台提供了能在和 Windows IPC 一樣的電腦上運行即時作業系統的能力。此外，由於英特蒙 RTOS 支援對稱多處理（SMP），製造商只需分配更多核心給英特蒙 RTOS來確保準確執行，就可以同時增加多個元件像是運動控制、機器視覺、軟體 PLC 和更多功能。

這種靈活性和可擴充性讓 SMT 製造商能夠應對新的微型化和整合需求，例如只需增加 PC 的核心數量並分配更多核心給英特蒙 RTOS 即可。

Hibbard 總結道：「我們的客戶例如 SMT 製造商能夠持續發展並蓬勃成長，因為他們的模式始終以純軟體為核心。英特蒙正在推動的就是轉變成這種軟體導向的模式，這是我們的願景，也是我們努力的方向。」