研華可擴展的預測性維護解決方案，賦能製造業推動智慧轉型
05.03.2025
歐洲製造業正面臨日益嚴峻的挑戰，能源價格居高不下導致生產成本節節攀升，尤其高耗能產業受到的影響更是顯著。在歐洲電力與天然氣費用已高居全球首位的情況下，製造商必須找到足以提升效率且降低營運成本的解決方案，才能維持企業在市場的競爭力。為此，許多大型企業紛紛加速數位轉型，運用先進技術優化能源使用效率並簡化生產流程。然而，中小企業（SMEs）卻因為資金有限、技術專業不足及人才缺乏等多重阻礙，難以仿效大型企業導入智慧製造解決方案，更難以因應能源價格高漲導致營運成本增加的壓力。
以預測性維護提升製造效率
為填補製造業數位轉型的市場缺口，法國工業電腦解決方案經銷商 Integral System 以研華WISE-IoT 為基礎，創新研發出一套智慧製造解決方案。該系統已內建機台預測性維護與即時監測生產現況等機制，因此可以隨插即用、省去繁複的系統整合過程，使製造業能夠快速導入以適應迅速變化的工業環境。此外，這套系統還具備價格經濟實惠、高度可擴展性與靈活性等優勢，不論是大型企業或中小企業（SMEs）都能輕鬆導入，藉此提升工廠效率及降低營運成本。
一如半導體廠商TCT（Tores Composants Technologies）便導入Integral System智慧製造解決方案，藉此降低非預期停機風險與設備維護成本。TCT產線上諸多設備如：成型機、繞線機等，均仰賴空氣壓縮機的運作，因此，確保壓縮機的穩定運行，是維持產線正常運作的關鍵。TCT藉著引進新空氣壓縮機的機會，同步導入Integral System解決方案，除了監測能源使用效率，還能即早偵測壓縮機潛在問題，並在造成故障前進行預測性維護，大幅提升生產可靠性。
然而，TCT在導入該解決方案時面臨多項挑戰，包括製造廠區規模太大、佈建有線網路困難重重且成本高昂等，因此需要打造穩定可靠的無線通訊環境，以便不同感測器節點都能順利傳輸資料。除此之外，廠區內有多座熔爐同時運行造成現場環境溫度過高，且現場遍布大型金屬設施，因而在選擇感測器時，必須具備非侵入性、易於安裝、工業級規格等特性，才能確保在嚴苛環境下也能正常運作。
以IoT驅動的預測性維護打造智慧化營運
為了解決這些挑戰，Integral System建議導入基於研華 IoTSuite 平台的WISE-IoT PHM（預測與健康管理）解決方案，並搭配 ICR-2031 工業級4G路由器及TCT 電流變壓感測器 ，以便能即時監控與管理現場感測器的運行狀態。該PHM解決方案包含 WISE-2410 LoRaWAN® 智慧振動感測器與 WISE-6610 V2工業級LoRaWAN®閘道器，利用LoRaWAN® 技術確保長距離、雙向且穩定的無線通訊，即便在金屬設施密集的環境中亦能順利運行。
其中， WISE-2410智慧振動感測器安裝於壓縮機上，可根據ISO 10816-3馬達振動標準來交叉比對振動的速度（RMS值）與特徵值，進而判斷壓縮機馬達的運行狀態，以制定預防性維護計畫，避免不必要的停機時間。此外，WISE-2410可承受的溫度範圍在 -20 °C 至 85 °C間，且具備IP66防護等級，即便處於惡劣環境下也能正常運作。
至於WISE-6610 V2閘道器則支援Modbus/TCP、MQTT、BacNet及OPCUA協議，內建Node-Red、LoRaWAN®網路伺服器及EdgeLink軟體，能將數據直接傳送至雲端。此外，TCT 電流變壓感測器為自供電裝置，無需外部電源即可測量電流強度、並監測設備運行時間與耗能情況。
在導入過程中，Integral System發現壓縮機的運轉速度有快有慢，並非恆定不變，因此與研華研發團隊密切合作，共同優化PHM 的 AI演算法，以提高系統對各類旋轉設備的適應能力與監測精準度。
透過物聯網、機器學習與預測分析等技術，研華IoTSuite解決方案成功改變了TCT的營運模式。這套系統能提供精確的預測性警報、即時設備健康報告、KPI追蹤及能耗分析，並主動通知維護團隊及管理人員，大幅提升生產管理效率。TCT現在可以遠端即時監控壓縮機、幫浦及馬達的運轉狀況，而且還能做到7X24小時全年無休的監控；透過研華IoTSuite儀表板，TCT可隨時隨地集中管理營運狀態，同時自訂機器的健康分數，並在異常情況發生前七天發出預測警報。
推動創新，引領未來智慧製造解決方案
在開發預測性維護與能耗監測解決方案的過程中，Integral System、TCT及研華充分發揮各自的專業優勢，將彼此產業知識的應用價值最大化。這項合作不僅滿足了TCT當前的需求，更為日後創新生產管理模式奠定了扎實的基礎。展望未來，TCT將成為製造業數位轉型的指標案例，藉由TCT導入經驗可以展現Integral System解決方案的效益，以及協助其他正面臨類似設備管理挑戰的製造商，克服其推動數位轉型的難關。
透過不斷開發隨插即用的工業4.0智慧製造解決方案，Integral System 與研華得以持續站在工業創新的前端。未來，兩家公司亦將積極致力於研發具可擴充性且容易部署的科技，以便在瞬息萬變的工業自動化市場中維持領先地位，同時為製造商提供關鍵的系統工具，使其能在未來市場中脫穎而出。
案例效益
- 預測潛在機械問題，預防非預期性停機
- 提升 PHM 在各類旋轉設備中的適應性
- 打造標竿案例，展示 PHM 與即時監控的應用價值
引言
“ 從TCT導入過程和實際使用經驗來看，研華 WISE-IoT PHM 和 IoTSuite確實能因應能源價格高漲與設備管理維護的挑戰，是所有製造商都能輕鬆導入的解決方案。雖然TCT目前的節能成效尚未顯著，但研華解決方案提供即時設備健康及能耗分析，幫助企業簡易建置、優化管理並發揮長期節能效果 ”︁
Redwan Kara, Integral System工業物聯網部門經理
企業簡介 | TCT
- 成立時間：1970年
- 產業別：磁性核心製造
- 總部：法國 Sauvigny-les-Bois
- 營運範圍：法國
- 企業規模：中型企業
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