概述
在現代汽車製造中，生產設施正迅速朝工業 4.0 演進，其中即時機器數據和預測性分析對於保持生產力和最大限度地減少停機時間至關重要。一家歐洲汽車零件製造商營運數十台 CNC 機器人和機器人系統，需要一種可擴展的方式來監控工廠車間的設備健康狀況和生產性能。透過部署 Premio 的緊湊型工業邊緣運算平台，該製造商實現了即時機器監控、改善了預測性維護能力，並將傳統工廠設備與現代製造系統整合。
挑戰
• 邊緣即時機器數據收集和分析的處理能力有限
• 整合 CNC 機器、機器人系統、可程式邏輯控制器和工業感測器的連接能力不足
• 缺乏高速網路以將機器數據可靠地傳輸至製造執行系統和監控和資料採集系統平台
• 工業電腦體積過大且成本高昂，不適合部署在單個機器控制櫃中
• 將傳統工廠設備整合到現代工業 4.0 監控基礎設施的難度
解決方案
• Premio 緊湊型工業 3.5 吋單板電腦 (CT-DAS01)
• 採用 Intel Atom x7835RE 和 x7433RE 處理器，實現高效的邊緣數據處理
• 工業通訊介面，包括 RS232 RS422 RS485 和 CAN FD，用於機器連接
• 雙 2.5GbE 區域網路連接埠，用於工廠網路和製造執行系統整合
• M.2 NVMe儲存支援，用於本地機器數據記錄和分析
優勢
• 全廠即時機器監控
• 透過預測性維護洞察減少停機時間
• 可擴展部署於多個機器單元
公司概述
該組織在歐洲汽車製造供應鏈中運營，專門生產用於車輛組裝的高精度機械零件。先進的 CNC 加工和機器人組裝技術是其大批量生產環境的骨幹。隨著公司繼續擴展其智慧製造計畫，它專注於將數位監控和預測性分析整合到生產的每個階段。
挑戰
機器數據的邊緣處理能力有限
現代製造設備產生大量營運數據，包括主軸轉速、振動信號和溫度讀數。然而，傳統的監控方法依賴於集中式系統，這在處理機器數據時會造成延遲。如果機器層級沒有足夠的本地處理能力，即時檢測異常將變得困難。
工業設備之間複雜的連接
生產車間包含各種 CNC 機器、機械手臂、可程式邏輯控制器控制站和工業感測器。許多系統依賴不同的通訊協定，包括串列介面和工業現場匯流排技術。將這些裝置整合到統一監控平台需要一個能夠支援多種工業通訊介面的控制器。
數據傳輸到製造執行系統平台的瓶頸
機器數據需要傳輸到製造執行系統和監控和資料採集系統平台進行監控和分析。現有系統缺乏足夠的網路頻寬來可靠地處理不斷增長的營運數據量。這個限制減緩了數據可視性，並降低了全廠監控系統的效率。
機器櫃內部署限制
直接將監控系統安裝在機器控制櫃內，需要緊湊的硬體設備。傳統的工業電腦體積過大且成本昂貴，無法部署在每個機器單元。因此，許多機器
將傳統設備整合到工業 4.0 基礎設施中
許多 CNC 機器和可程式邏輯控制器系統在工業 4.0 倡議成為製造標準之前就已設計。這些傳統機器缺乏對現代數據平台和雲端
解決方案
Premio 的工業邊緣運算平台
Premio 的 CT-DAS01 3.5 吋 SBC 工業主機板
為應對工廠的監控挑戰，製造商部署了 Premio 的 CT-DAS01 3.5 英寸 SBC 工業主機板，作為跨多個機器單元的智慧邊緣控制器。
該主機板 146 × 102 毫米的緊湊尺寸，使其能夠直接安裝在機器控制櫃內部，無需對現有機器外殼進行重大修改即可實現可擴展部署。
該系統安裝在機器層級，可從 CNC 機器、PLC、機器人系統和工業感測器收集操作資料，同時充當連接傳統設備和現代製造系統的邊緣閘道。
高效邊緣資料處理
Intel Atom x7835RE 和 x7433RE 處理器
CT-DAS01 透過 Intel Atom x7835RE 和 x7433RE 處理器提供高效的邊緣處理，實現即時機器資料收集和本地化分析。
該主機板支援 高達 32GB 的 DDR5 SO-DIMM 記憶體，允許工業應用直接在機器層級執行資料分析工作負載。
透過在本地處理機器遙測資料，製造商可以在將資料傳輸到中央 MES 或 SCADA 平台之前，執行異常檢測、週期時間監控和設備健康追蹤等功能。
工業通訊整合
2 個 RS-232/422/485 和 2 個 CAN FD 介面，用於機器連接
CT-DAS01 透過兩個 RS-232/422/485 串列介面和兩個 CAN FD 介面提供廣泛的工業連接，實現與各種工廠設備的整合。
這些介面允許邊緣控制器連接到傳統 PLC 系統、工業感測器和 CNC 機器控制器，同時支援與現代機器人系統和運動控制設備的通訊。
這種靈活的 I/O 功能使製造商能夠將舊的生產設備整合到工業 4.0 監控系統中，而無需更換現有機器。
高速工廠網路連接
雙 2.5GbE LAN 埠
該系統具有雙 2.5GbE 乙太網路埠，為將機器資料傳輸到工廠自動化網路和企業系統提供高頻寬連接。
一個網路介面可以連接到機器層級控制網路，而第二個介面連接到製造執行系統 (MES) 或企業 IT 基礎設施。此配置確保了可靠的資料流，同時保持了營運技術 (OT) 和企業 IT 網路之間的區隔。
本地資料記錄和儲存
M.2 NVMe 儲存支援
CT-DAS01 透過一個支援 NVMe SSD 的 M.2 M-key 插槽支援高速儲存，實現本地資料記錄和邊緣分析。
該主機板還包括一個 M.2 B-key 插槽，支援 NVMe 儲存或 4G/5G 行動模組，其中 SATA 在 M.2 B-key 介面上共用。
這種靈活的儲存和連接架構允許在本地儲存詳細的機器資料歷史記錄，同時支援用於遠端工廠部署的可選無線連接。
適用於工廠環境的工業級設計
CT-DAS01 專為嚴苛的工業環境而設計，具有以下特性：
• 與工廠電源系統相容的寬範圍 9-36V 直流電源輸入
• 工作溫度範圍從 –40°C 到 85°C
• TPM 2.0 硬體安全支援
• 用於行動通訊的雙 Nano SIM 插槽
• 三重獨立顯示器支援 適用於工業視覺化系統
這些功能可讓主機板在工業自動化環境中可靠運作，同時支援現代化的安全、網路和視覺化需求。
優點
即時掌握工廠狀況
來自 CNC 系統、機械手臂和感應器的機器資料會即時收集和處理。操作員可即時掌握機器效能，從而在工廠生產線上更快做出決策。
透過預測性維護減少停機時間
邊緣分析可在設備故障發生前偵測到異常的機器 行為。維護團隊會收到提前警報，讓他們在問題影響生產排程之前加以解決。
可擴展的智慧工廠部署
精巧型單板電腦設計可安裝在生產線上的各個機器櫃內。因此，製造商可在數十台機器上擴展監控範圍，而無需大幅改變基礎設施。
結論
隨著製造商轉向工業 4.0 環境，即時機器監控和預測性分析對於 維護 高效運作變得至關重要。透過在整個工廠生產線上部署精巧型邊緣控制器，製造商成功地將傳統設備與現代數位基礎設施整合。Premio 的 CT-DAS01 提供了支援下一代智慧工廠營運所需的工業連線、處理能力和可擴展性。