挑戰
- 全球人口成長帶動玩具和客製化禮品的需求激增
- 效率低下的手動流程和過時的系統導致生產延誤。
- 科技解決方案在嚴峻的北極環境下失效。
- 嚴苛的條件要求備援解決方案，以確保生產高峰期間電力不中斷
- 玩具瑕疵、錯誤或其他玩具缺少零件導致延誤、浪費寶貴資源，或者最糟糕的是：讓孩子不開心
- 即時處理來自視覺系統和邊緣 AI 系統的大量資料，以維持生產順暢並滿足季節性交貨需求
- 需要整體堅固可靠的邊緣 AI 技術，以在極端環境下 24/7 全天候簡化營運。
解決方案
- Premio 的堅固耐用邊緣媒體集線器資源—一個完整的工業 4.0 資源庫，可解析邊緣連續體、其分類以及針對各項量身打造的產品。
- Premio 的堅固耐用邊緣產品組合，協助解決了聖誕老人工作室內的所有自動化挑戰。
- 高性能 AI 邊緣工業電腦，用於 AI 機器人組裝線
- VCO 系列，用於機器視覺玩具缺陷檢測
- Premio 的工業觸控螢幕和嵌入式平板電腦，用於精靈機台介面（EMI）
- 低功耗、無風扇迷你電腦，用於物聯網閘道器
- NVIDIA Jetson AI 邊緣工業電腦，用於 AGV 和 AMR（自動玩具包裝和運輸）以及工作室周圍的安全/監控
- 工作室內工業超級電容儲能備援系統，提供安全的電力備援
- 私有 5G 網路，讓北極的運作保持連線
優點
- 透過自動化工作流程，簡化玩具生產和包裝，提高效率。
- 透過工業觸控電腦即時遠端監控追蹤產出。
- 改善北極總部與世界其他地區之間的協調與連線。
- 利用先進的機器視覺確保禮品完美無瑕，可在高速生產過程中檢測瑕疵並驗證準確性。
- 透過高效能邊緣電腦，實現即時決策精確度。
- 透過帶有嵌入式平板電腦的觸控螢幕介面，提供使用者友善的介面，提高精靈的生產力。
- 堅固耐用的解決方案可應對北極的極端溫度，實現使用壽命控制。
背景：聖誕老人
聖誕節是一個充滿歡樂、慶祝，最重要的是，全球所有善良的孩子們都期待的時刻。
每年一度，聖誕老人成為世界上最忙碌的人，肩負著向世界各地送玩具的重任。然而，他一天的送貨行程若沒有他忠實的北極精靈所操作的神奇工作室，便不可能實現。幾個世紀以來，聖誕老人一直依賴他的神奇精靈和馴鹿的協助，以確保他每年都能完成聖誕節的任務。然而，時代在變，聖誕老人意識到新技術可以提供額外的支援，以應對不斷增長的需求，同時保持他的高標準。聖誕節越來越有挑戰性，聖誕老人致力於滿足每個孩子的願望。
挑戰
21 世紀之交，聖誕玩具需求飆升，導致聖誕老人的運作受到重創。聖誕老人的工作室，曾經透過手動流程高效運作，現在卻難以跟上。精靈們不堪重負，夜以繼日地工作以趕上節日截止日期。傳統流程和老舊的基礎設施開始對精靈們和工作室的效率造成影響。
雖然一開始尚可應付，但手動流程和過時的系統最終還是造成了問題。聖誕老人觀察到額外的壓力，看到他的工作室在繁重的工作量下開始落後，導致工時延長和故障頻率增加。
聖誕老人最終意識到，聖誕節截止日期日益增加的壓力對他的整體營運和精靈們造成了巨大的損失。聖誕老人知道他不能在不危及精靈們健康和福祉的情況下，妥協品質或讓他們更努力工作。
為確保全球所有孩子都能在聖誕節收到禮物，他立志改善北極工廠的整體營運。解決方案很明確：他需要透過數位轉型來現代化北極工作室，其中包括為他的玩具工廠引進自動化和邊緣 AI。然而，這並不像引進新設備或雇用更多精靈那麼簡單。任何升級都需要能夠承受嚴苛的北極條件，同時提供聖誕老人工作室轉型所需的力量、精確度和可靠性，以配合最新技術。
挑戰 1 – 自動化玩具組裝
聖誕老人的工作室面臨複雜的玩具組裝挑戰，需要高水準的精準度、速度和即時監控，以應對不斷增長的全球需求。
聖誕老人的工作室在現代化其組裝線方面面臨三大主要挑戰：在玩具生產中保持精確度、確保高品質的檢驗標準，以及實現精靈與機器之間無縫的資料流。
挑戰 2 – 物流
隨著全球玩具需求激增，聖誕老人的工作室面臨著在日益複雜的生產車間管理高效無縫物流的挑戰。由於成千上萬的玩具和材料在組裝線、儲存區和包裝站之間不斷移動，傳統的手動運輸方式減慢了生產速度並造成了瓶頸。聖誕老人的工作室需要一個強大且自動化的物流解決方案，以簡化材料和玩具在其不斷擴大的生產車間中的移動。
挑戰 3 – 工作室安全
聖誕老人繁忙的工作室需要先進的安全措施來保護營運和人員，確保在關鍵的節日期間生產順暢。由於北極惡劣的環境帶來了獨特的挑戰，為 24/7 全天候運作保持穩定的電力供應至關重要。意外停電或電壓波動不僅會導致生產中斷，還會損壞重要資料。此外，透過即時監控系統確保工作室安全對於防止未經授權的進入和確保工人安全至關重要。透過實施為關鍵任務邊緣環境設計的解決方案，聖誕老人的工作室可以保障營運穩定性，保持最高效率，並保護節日魔法。
挑戰 4 – 指揮中心
聖誕老人的工作室需要一個中央指揮中心來處理來自設備操作的所有即時資料和連線。為工作室配備支援物聯網的裝置，並搭配私有 5G 網路，以確保整個工廠高速、低延遲的通訊，這一點至關重要。這可確保指揮中心讓聖誕老人能夠即時追蹤生產指標、診斷系統錯誤並調整物流。工作室在北極的偏遠位置需要擁有自己的頻譜頻段的私有 5G 網路。
解決方案
聖誕老人明白他的 工廠運作需要升級，然而，問題是如何升級。 現代化一個神奇的工作室並不是一件小事。 他最初嘗試使用通用運算技術失敗了，因為工作室寒冷且往往惡劣的環境很快導致消費級電腦故障，在生產高峰期造成有害的停機時間。 透過這一領悟，聖誕老人很快明白他需要確切了解哪些解決方案可以提供必要的可靠性和性能以在他的偏遠地區運作。
聖誕老人尋找工業級運算解決方案，這使他接觸到 Premio 的堅固耐用邊緣網路研討會系列，在那裡他了解了邊緣運算如何實現工業 4.0 技術的關鍵優勢，這些技術可以滿足他獨特環境的可靠性和性能需求。透過 Premio 的隨選網路研討會，聖誕老人獲得了寶貴的見解，了解了使他能夠使用專為邊緣部署設計的解決方案來升級和現代化他的工廠車間的關鍵技術。
聖誕老人迅速掌握了圍繞邊緣運算世界的主要趨勢和重點，以及堅固耐用的邊緣電腦是如何設計的，並最終透過 Premio 的堅固耐用邊緣運算產品組合改造了他的工作室。
在與 Premio 專家進行深入諮詢後，聖誕老人制定了利用 Premio 堅固型邊緣運算解決方案的計畫，透過自動化和邊緣人工智慧來改造他在北極的玩具工廠。該計畫不僅能將先進的運算自動化技術引入北極，而且還足夠耐用，可以承受工作室的環境條件。這些更新將標誌著聖誕老人營運的新時代——引進現代科技，同時保留工作室的魔力，以最終滿足他一年一度的節日玩具生產期限，製造數百萬計的玩具。
解決方案 1
智慧機器人：人工智慧驅動的玩具組裝精度
Premio 協助解決的第一個關鍵痛點是現代化工作坊流程中的主要挑戰。聖誕老人和他的工作坊在玩具組裝方面需要速度和精確度，同時又不能犧牲他和他的精靈們聞名遐邇的手工品質。
一支能夠管理玩具組裝所需的複雜即時任務的機器人手臂團隊被部署到新的組裝線上。x86 超堅固型 RCO-6000-RPL和x86 半堅固型 BCO-6000-RPL被選為運算解決方案，為利用機器視覺和物體偵測來製造玩具的智慧機器人手臂提供動力。這些電腦成為人工智慧驅動組裝線的基石，該組裝線旨在執行玩具製造過程中的特定、精細任務。
RCO-6000-RPL 採用英特爾第 13 代 CPU，使機器人組裝線能夠以卓越的精度運作。此外，RCO-6000-RPL 採用其獨特的EDGEBoost Node 技術進行改造，以整合 GPU。透過 GPU 整合，這些機器人手臂能夠高速移動，以創紀錄的速度製作玩具，讓精靈們能夠專注於創意設計和品質保證。
EDGEBoost I/O 技術是 Premio 為 RCO-6000-RPL 提供的另一個重要升級，讓聖誕老人的機器人手臂能夠以無與倫比的靈活性和擴展性運作。透過這種模組化 I/O 技術，RCO-6000-RPL 可以整合額外的專用 I/O 模組，以滿足玩具生產流程獨特的 I/O 需求。這包括支援高速 USB、乙太網路和傳統序列埠，以連接即時 IoT 裝置和感測器，所有這些對於聖誕老人的人工智慧驅動機器人線都至關重要。
為了補充較大的 RCO-6000-RPL 裝置，x86 半堅固型 BCO-6000-RPL 為較小的玩具組裝線提供了緊湊而強大的解決方案。其纖薄的設計使其能夠無縫嵌入工作坊中空間受限的區域，在這些區域中，它可以在不佔用寶貴地板空間的情況下執行複雜任務。憑藉其工業級設計和整合 GPU 的能力，BCO-6000-RPL 非常適合執行需要速度和精確度的重複、精確動作。
解決方案 2
機器視覺：計量與品質檢測
玩具需求量的增加也帶來了品質保證需求的增加。他的精靈們根本無法製造和檢查所有玩具，以確保沒有問題。聖誕老人需要一種更快、更準確的方式來檢查所有正在生產的玩具，而不會影響他的員工。
Premio 的VCO-6000 系列機器視覺電腦被引入，旨在徹底改變缺陷偵測的品質控制和機器人自動化。該解決方案整合了高解析度視覺攝影機，為機器人提供動力，精確地關閉並固定禮品盒，確保沒有禮物未打開。視覺攝影機還執行細緻的檢查，以發現任何產品缺陷，保證每份禮物都符合聖誕老人的世界級品質標準。VCO 中GPU 功能的整合對於處理聖誕老人工作坊所需的大量影像處理至關重要，可以即時分析視覺資料，以實現快速、準確的機器人手臂運動和高效的品質檢查。這使得精確和一致的操作成為可能，尤其是在高速檢查和關閉每個禮品盒時。透過即時視覺處理，VCO 有助於完美地組裝和驗證包裹，使聖誕老人的工作坊以一流的精度順暢運作。
- 配備 R680E PCH（35W TDP）的第 12/13 代 Intel Core 處理器
- 支援 ECC 記憶體的極速 DDR5
- PCIe Gen 4 擴充
- 熱插拔 NVMe 儲存槽
- 支援 FHFL (全高，全長) GPU
- 雙 GPU 配置
解決方案 3
透過 SCADA 啟用 EMI (精靈-機器-介面) 自動化，實現即時資料洞察
聖誕老人成功導入了精靈機器介面 (EMI) 自動化，在他的整個北極工作室中提供了即時數據洞察。透過 Premio 針對 SCADA 系統的不同應用用途量身定制的 EMI 解決方案，它成為效率的典範。聖誕老人的工作室致力於透過 SCADA 系統提高自動化程度、即時數據處理以及無縫控制和監控。EMI 處理、分析和視覺化數據，讓精靈們能夠即時做出快速決策並調整營運。這種能力讓工作室能夠透過以下方式簡化流程控制和數據管理：
- 控制北極工廠和多個遠端位置的流程
- 利用 EMI 收集、分析和顯示即時數據
- 深入了解工業感測器設備，實現即時感知
- 收集和程式化事件觸發器、數據分析和 12 月 26 日狀態報告的數據
工業平板電腦規格
 不鏽鋼 SIO 系列 |
堅固型模組化 VIO 系列
|
一體式 AIO 系列
|
 開放式 HIO 系列 |
|
| 工作坊用途 | 需要每天清洗以保持玩具生產衛生的區域 | 用於精靈控制室以管理關鍵工作流程 | 安裝於工廠車間，便於設定和管理 | 整合到自動化機械中，實現流暢的 EMI |
| 堅固性 | 超堅固型 | 堅固型 | 半堅固型 | 耐用型 |
| IP 等級 | 全面 IP66/69K 防護 | 前面板 IP65 防護 | 前面板 IP65 防護 | 前面板 IP65 防護 |
| 設計 | 堅固的不銹鋼設計 | 模組化彈性設計 | 一體式簡約設計 | 工業開放式框架設計 |
| 螢幕尺寸範圍 | 12.1" 至 23.8" | 12.1" 至 23.8" | 10.1" - 15.6" - 21.5" | 10.1" - 15.6" - 21.5" |
| 觸控選項 | 投射式電容觸控 | 投射式電容觸控和電阻式觸控 | 投射式電容觸控 | 投射式電容觸控 |
| 光學貼合增強 | 標準 | 可選 | - | - |
| 安裝選項 | VESA 安裝 Yoke 安裝 面板安裝 |
VESA 安裝 面板安裝 |
VESA 安裝 面板安裝 |
開放式框架壁掛式 |
| 處理器 | • Intel® Celeron® 處理器 • Intel® Core™ i5-8365UE 處理器 |
• Intel® Celeron® 處理器 • 第七代 Intel® Core™ 處理器 |
• 第 12 代 Intel® 處理器 | • 第 12 代 Intel® 處理器 |
| 無線連線 | • Wi-Fi、藍牙 • 行動網路連線 |
• Wi-Fi、藍牙 • 5G 行動網路連線 |
• Wi-Fi、藍牙 • 5G 行動網路連線 (AIO-200-ADL-3L) |
• Wi-Fi、藍牙 |
| 抗衝擊和抗震 | 20G 和 2.4Grms | 20G 和 1.5Grms | 50G & 5Grms MIL-STD-810G 方法 516.7 程序 |
50G & 5Grms MIL-STD-810G 方法 516.7 程序 |
| 認證 | CE、FCC | CE、FCC、UL 認證 | CE、FCC、UL 認證 | CE、FCC |
| 查看 SIO 系列 | 查看 VIO 系列 | 查看 AIO 系列 | 查看 HIO 系列 |
總之，這些 HMI 解決方案 使聖誕老人能夠在他的工作坊中實施 EMI（精靈機器介面）自動化，讓他的團隊能夠獲得即時數據洞察、簡化操作，以及靈活應對生產需求的能力。這種先進的設置確保他的精靈們保持高效和互聯。
解決方案 4
透過 AGV 和 AMR 強化工廠物流
在自動化之前，聖誕老人的小精靈們還負責工作坊的大部分體力勞動——搬運材料、整理完成的玩具，並為重要的一天做好準備。整個手動生產過程給小精靈們帶來了巨大的負擔，因為他們不得不加班加點地製造、揀貨、包裝和運輸。
Premio 推出了 JCO-6000-ORN 高性能 AI 邊緣電腦，以實現工廠自動化。搭載 NVIDIA Jetson 的電腦部署在各種 AGV（自動導引車）和 AMR（自主移動機器人） 中，自動化了揀貨、包裝以及設施內玩具運輸的路線規劃。
憑藉高速 USB3 鎖定埠、GMSL Fakra 連接器和 PoE/GigE 等先進 I/O 選項，JCO-6000-ORN 能夠連接到 AGV/AMR 中的各種感測器（例如攝影機），用於邊緣 AI 推論檢測和分析。由 NVIDIA Jetson AGX Orin 模組提供動力，這些移動機器人可以即時做出基於 AI 的決策，檢測障礙物，規劃最有效的路徑，並適應工作坊環境中的動態變化。有了 JCO-6000-ORN 賦予 AGV/AMR 即時邊緣 AI 性能，玩具現在可以安全高效地運輸，大大減輕了小精靈們的工作量，並提高了整體生產力。透過 AGV/AMR 與小精靈們並肩工作，這項重大的技術升級讓小精靈們能夠將精力集中在製作玩具上，而不是將精力浪費在整個工廠車間運輸玩具上。這個自動化物流系統讓聖誕老人能夠專注於真正重要的事情——確保每個孩子的玩具都製作好、包裝好，並準備好交付。
解決方案 5
用於工坊安全的保全與監控 AI 邊緣電腦
確保聖誕老人工作室的安全與完整性對於及時無瑕地交付玩具至關重要。為防止零件遺失、失竊或玩具損壞等任何問題，聖誕老人需要一個全面的安全解決方案。
隨著安全與監控投資逐年增加，Premio 推薦其 JCO 系列，以實現即時視訊分析和改進保護。
JCO 系列配備了廣泛的 I/O 選項，包括 USB3、GigE/PoE 和 GMSL Fakra 連接器，可輕鬆支援高速視覺攝影機和感測器，以監控整個工作坊。整合的 NVIDIA Jetson Orin 模組提供 20 至 275 TOPS 的 AI 處理能力，實現即時 AI 推論，用於進階視訊分析。這使得聖誕老人的安全系統具備智能功能，例如即時威脅偵測、入侵警報、警報觸發和緊急調度。
此外，JCO 系列中的 OOB 遠端管理模組有助於提供全天候監控和管理功能，讓聖誕老人能夠遠端監控和故障排除，節省現場技術支援的時間和金錢。
憑藉 JCO 系列的先進功能，聖誕老人工作室的安全性與監控前所未有地完善。現在，聖誕老人可以安心，知道他信任的精靈和玩具都是安全無虞的——知道他的工作室受到保護，他的庫存是安全的。
解決方案 6
電源保護/冗餘與超級電容備用電源
隨著聖誕老人工作室中所有新整合的系統到位，最後一個優先事項是確保這些解決方案在關鍵的 24/7 任務運作中能保持運作。
在惡劣的北極環境中，有效的電源管理至關重要，尤其是在聖誕老人的工作坊，那裡的運作必須全天候不間斷。電源波動、短缺和意外停機可能導致數據丟失、生產停機，甚至損壞重要設備，威脅到整個聖誕節的運作。為了解決這個問題，聖誕老人的工作坊需要一個高度可靠的解決方案來實現電源冗餘和保護。
Premio 的 ECO-1000 超級電容 UPS 作為聖誕老人工作室等工業 4.0 環境的堅固解決方案而脫穎而出。它具有高功率密度、長壽命和卓越的運營效率，旨在為工廠車間所有升級的邊緣計算解決方案提供可靠的電源冗餘。與傳統的電池系統不同，ECO-1000 系列還強調環境永續性，這對於最大程度地減少北極的生態影響至關重要。
ECO-1000 超級電容技術提供穩定的 12V 或 24V 電源，並具有正常充電和快速充電模式，可有效補充能量。在意外斷電時，它會啟動三種智能關機模式之一，以安全地保存關鍵數據，保護聖誕老人寶貴的操作免受中斷。有了 ECO-1000 超級電容，聖誕老人的工作室現在可以在安全可靠的環境中保持連續運行，確保所有系統順暢運作。
解決方案 7
用於儀表板管理的工廠數據採集和遙測物聯網閘道
為了讓聖誕老人的工作坊高效順暢地運作，物聯網連接變得至關重要。隨著玩具產量逐年增加，聖誕老人需要一個適當的方法來順利監控運作。Premio 提供了無風扇迷你電腦作為解決方案，用於連接、監控和管理聖誕老人從 AGV/AMR 到其機械手臂的自動化設備群。RCO-1000-EHL 和 BCO-1000-ADLN 被選為低功耗工業電腦的主要候選產品，並作為物聯網閘道部署在他的整個工作坊。
緊湊而強大，具備超耐用功能的 RCO-1000-EHL 系列和半耐用功能的 BCO-1000-ADLN 系列為即時資料收集和連接提供了理想的解決方案。這些閘道器充當智慧物聯網中心，連接了車間的 AI 驅動機械手臂、組裝線和品質控制系統，將資料傳輸回聖誕老人在雲端中的中央指揮部，以進行物聯網資料管理。這些無風扇迷你計算閘道器配備了 Intel 最新的高能效處理器，有助於處理和傳輸來自現場每台機器的資料，讓聖誕老人及其團隊能夠即時監控性能、檢測任何潛在問題並調整生產策略。RCO-1000 和 BCO-1000 也都通過了 AWS IoT Greengrass 認證，為聖誕老人的車間提供了可靠且無縫的物聯網資料管理。此認證允許電腦在本地管理物聯網資料並安全地與雲端整合。
有了這些閘道器，聖誕老人就能持續掌握車間的每項作業。精巧的工業級設計確保了車間內不間斷的性能，而其低功耗效率則降低了設施的能源消耗。
解決方案 8
北極的專用 5G 無線連接功能
鑑於北極極其偏遠，聖誕老人的工廠依賴專用 5G網路，為 Premio 的所有 5G 啟用計算解決方案提供高速連接。專用 5G 網路為整個設施的即時監控和機器對機器 (M2M) 通信提供安全、高速的資料傳輸。這確保了工廠車間的所有邊緣計算設備都能以最佳效率運行，以低延遲處理資料密集型任務，以應對假日需求。
優勢
憑藉 Premio 的 Edge AI 電腦和觸控螢幕平板電腦產品組合，聖誕老人的工廠實現了玩具工廠運營的全面數位化轉型。Edge AI 系統透過預測維護需求和自動化禮品包裝部門的品質控制來優化工作流程。它還最大限度地減少了高峰生產期間的停機時間，並使聖誕老人的工廠進入了一個新的效率時代。Premio 的邊緣 AI和機器視覺解決方案為精靈們提供了先進的處理能力，具有即時、設備上的 AI 功能，用於機器人、圖像處理、視覺功能和預測性維護。觸控螢幕電腦為精靈們提供了耐用的 EMI（精靈機器介面），即使在工廠的極端環境中也能即時監控流程。最後，超級電容器技術解決方案讓北極能夠在任何斷電情況下保持供電，即使在極端北極條件下，關鍵系統也能保持運行。這些變革性技術共同提高了效率，簡化了通信，並確保了快速、無錯誤的禮品生產，讓聖誕老人和他的精靈們能夠專注於創意任務，同時輕鬆應對聖誕節的截止日期。
有了 Premio 的解決方案，聖誕老人現在擁有了保持無壓力的神奇操作的工具，確保全世界的孩子們都能在聖誕節早上體驗到完美打造禮物的喜悅。