製造業工廠的一名員工頭戴安全帽,身穿黃色安全夾克,坐在辦公桌前審閲製造工作流程,以及四台架起的顯示器上所顯示的圖表

實作製造業的軟件定義基礎架構(SDI)

切換至融合式 IT/OT 方法,保護正常運行時間、提升生產力並簡化管理。

重點精華

  • 軟體定義基礎架構(SDI)可讓製造商利用通用運算而非固定功能設備來連線 IT/OT 系統。

  • SDI 讓組織能夠整合工作負載、減少需要監督的設備數量,以及集中管理。

  • 為了確保您的 SDI 首創計劃取得成效,需要合適的軟硬體與策略合作夥伴來配合。

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作者

瞭解靈活軟體定義基礎架構的價值

在製造業中,軟體定義基礎架構是指以基於靈活通用運算的資訊技術(IT)和 OT 工作負載的融合式平台,取代廠房的固定功能操作技術(OT)設備。這項新的整合性基礎架構以集中式資源池的形式存在,由虛擬化技術支援,可以從集中式介面管理。關鍵是,眾多不同設備的功能可以整合至單一廠房伺服器或工業電腦,協助減少管理開銷、減少設備佔用空間,並簡化作業。

製造業領導者與技術專家都知道,SDI 的驚人優勢包括提高生產力與增強安全性,但同時也為組織帶來巨大的挑戰。從固定功能的裝置轉向採用單一、抽象的廠房技術平台會帶來挑戰,而這些挑戰可能會影響您的正常運行時間、安全性、效率和整體利潤。

幾十年來,Intel 與製造業夥伴攜手合作,將 IT 和 OT 整合至單一平台,釋放客戶製造業資料的力量,徹底改變他們的營運方式。我們與 ABB、Siemens、Schneider Electric 等主要工業設備製造商積極合作,為全球工廠提供解決方案。我們結合專家合作夥伴的生態系統,致力協助像您這樣的製造商透過 SDI 實現令人驚豔的業務成果,並支援 AI 等新一代製造技術。

考量 SDI 相對於固定功能方法的優勢

雖然多年來工廠技術的固定功能方法一直是主流,但製造業的持續需求導致廠房出現大量的一次性設備。這種設備的蔓延現象透過複雜性抬高成本、讓員工陷入困境,並引發訓練與支援問題。

將專有設備整合至靈活的 COTS 伺服器,可減少團隊負責的裝置數量、簡化整個環境所需的訓練與支援,並減少集中式遠端管理所需的現場通話次數。

此外,SDI 方法為您的廠房基礎架構帶來一系列其他優勢,包括:

  • 更深入的洞見。透過將所有關鍵設備連線至軟體定義平台,您可以更輕鬆地即時查看營運的詳細資訊,以增強決策能力並最佳化業務成果。簡化雲端和資料中心資源的連線方式有助於促進資料共享與分析。
  • 延長正常運行時間。組織可以透過對效能更深入的洞察力,以及重要工作負載和系統的自動化故障轉移功能,減少意外的生產中斷。
  • 成本更低。簡化管理、提升員工生產力以及增加正常運行時間,有助於減少企業的開支。
  • 更能吸引頂尖人才。現今的工程師、解決方案建構者與開發者希望使用以 IT 為中心的工具(且在許多情況下,是他們最熟悉的雲端原生工具)來創新。將營運轉換為軟體定義 IT/OT 平台,為這些進階功能以及包括 AI 在內的更多功能開啟一扇大門,吸引具有前瞻性的技術專家。

規劃您的首創計劃

有幾個初步規劃步驟是成功轉移至軟體定義基礎架構的關鍵。

選擇您的合作夥伴

為了加速 SDI 首創計劃,許多製造業組織會選擇與 IT 和 OT 解決方案供應商合作,各種系統整合商、軟體供應商和設備製造商也是他們的合作對象。整合並確保軟體定義基礎架構的堆疊各部分可以協同工作,對於確保順暢的首創計劃至關重要。

您想要挑選的合作夥伴,應具有工業領域專業知識與經驗,並與領域中的其他供應商建立深入的聯繫,協助鞏固解決方案堆疊。Intel 與廣泛的合作夥伴生態系統(包括服務供應商和系統整合商,以及虛擬化和資料分析軟體供應商)合作,讓我們可以為工業組織提供由我們硬體支援的全方位解決方案。

當您研究 SDI 工作的合作夥伴時,可以使用 Intel® Partner Showcase 查看我們多樣化的工業領域合作夥伴團隊。

此外,我們與製造業和產業領導者合作,建立一個強大的聯盟,專注於透過 Wachter、Insight、Kepware 和 Dell 等融合式 IT/OT 基礎架構,幫助客戶獲致成功。這種合作夥伴關係為您首創計劃可能需要的各種合作夥伴提供了一個通用的模型:

  • OT 解決方案整合商(Wachter)
  • IT 解決方案整合商(Insight)
  • 集中式資料管理與資料連線能力供應商(Kepware)
  • 硬體平台供應商(Dell)
  • 技術/晶片平台與策略顧問(Intel)

識別目標工作負載與使用案例

組織可以選擇進行一個試點計畫作為 SDI 的初步探索練習,在受控的流程中鎖定較少的工作負載選擇。這樣一來,IT 和 OT 作業團隊就能提升專業知識,並瞭解如何讓新技術的優勢發揮到極致。例如,食品和飲料製造商可能希望在其封裝流程中部署 SDI,或者汽車製造商可能使用品質檢驗流程作為初始部署區。相當然爾,有的組織可能偏好追求技術策略更全面的發展。

無論您的組織決定採取何種方法,改用 SDI 都會釋放驚人的創新潛力。若要瞭解您的營運可做些什麼的靈感,請查看我們的製造業成功案例資料庫,其中包括 Audi 工廠自動化的案例研究,以及領先製造商的其他實例。

著手時也應當瞭解採用 Intel 技術的 Red Hat 開放原始碼工業自動化解決方案,它能讓貴組織在經過驗證的穩定平台上推出邊緣軟體定義功能。

我們也與 Schneider Electric 和 Red Hat 攜手打造了一個以軟體為中心的自動化解決方案,可作為 SDI 策略的一環,協助實現創新與效率,同時維持穩定性、增強安全性並提升靈活性。

瞭解您的硬體需求

從支援虛擬化可程式化邏輯控制器(vPLC)到透過企業向利益相關者提供即時資料,IT 硬體在未來的 SDI 支援工廠中扮演著至關重要的角色。

當然,為了讓成本效率發揮到極致,您會希望為新的邊緣環境找到成本與效能的適當平衡。

我們的產品組合提供琳瑯滿目運算與網路選項,有助於滿足您在廠房、資料中心或雲端的各種需求,並且包含兩種關鍵技術,對於實現 IT/OT 融合和軟體定義基礎架構至關重要:

  • Intel® Time-Coordinated Computing:Intel® 處理器的一項工業邊緣/物聯網的整合式功能,可讓裝置與應用程式滿足製造業環境中必不可少的硬性即時需求。
  • 時效性網路:適用於乙太網路的 IEEE 標準,可提供無比可靠的低延遲效能與流量調度,得到多種 Intel® 技術支援。

此外,許多工廠的惡劣環境條件對 IT 設備構成了重大挑戰。高溫、振動、灰塵和其他因素很快就能導致齒輪無法完成任務。這就是為什麼我們提供一系列邊緣解決方案,包括堅固的設計以及加強對極端溫度的耐受性,都是專為抵禦這些充滿挑戰的環境而打造。

一般而言,當您尋求在組織中整合工作負載並支援 SDI 時,我們建議您探索 Intel® 產品選項,例如:

瞭解您的資安選項

您的 SDI 首創計劃需要考量的另外一大重點就是資安。Intel® 技術提供固若金湯的安全性功能,可協助您在廠房、資料中心和雲端部署全方位防護。考量 SDI 實作和整體工業 4.0 策略的安全性要求時,請務必考慮 Intel® 產品,例如:

  • Intel® Software Guard Extensions:在利用雲端的同時,透過獨特的應用程式隔離、加密與認證功能來保護資料,進而持續掌握使用中的資料。
  • Intel® Trust Domain Extensions(Intel® TDX):利用虛擬機器(VM)內的硬體級隔離,縮小潛在的攻擊面,並提升資料中心或雲端的資料與應用程式的防護與機密性。
  • FIDO 裝置板載通訊協定:使用這項利用公開金鑰加密的開放式通訊協定,無需人工干預,即可將 IOT 裝置安全地掛載至任何雲端或內部部署管理平台。

考量軟體與開發需求

您 SDI 部署的各種軟體元件與硬體元件一樣重要。虛擬化層、管理功能與各種軟體定義服務(包括對生產工作流程至關重要的服務)必須協同合作,才能促進您追求的業務成果。

視組織的需求而定,您可能需要開發支援 SDI 首創計劃的軟體。為了協助您達成目標,Intel 提供幾種專門打造的工具與資源:

透過 SDI 為創新打下根基

對於許多組織而言,SDI 代表了邁向徹底智慧、自動化、AI 增強作業的漫長歷程的第一步,可望將靈活性、效率和生產力提升至嶄新境界。

在您的組織追求基本的 IT/OT 融合和進階的智慧製造功能時,我們和合作夥伴生態系統已準備好透過靈活、開放且可擴充的解決方案,協助您簡化成功並加速成果。我們期待與您攜手合作,落實您的數位轉型。