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智動化 / 文章 /

工控嵌入式軟硬齊頭並進
提昇價值 區隔市場
[作者 王明德]   2017年07月11日 星期二 瀏覽人次: [955]

台灣IT產業向來偏重硬體面發展,尤其在嵌入式自動化領域,一直以來,各種客製化板卡設計與銷售,都是台灣廠商的主要業務,由於面對的客戶不同,嵌入式自動化與一般消費性電腦在規格需求上也有極大差異,對嵌入式自動化主要客戶群-系統整合業者來說,產品的穩定度通常是挑選合作廠商的主要標準,一旦拍案定調,只要該廠商產品不出問題,大多都會長久配合,由於嵌入式自動化產品的優劣直接影響到系統整合廠商的產品品質,嵌入式自動化廠商的配合能力也決定了系統整合廠商的產品問世速度,因此在合作初期的嵌入式自動化廠商挑選對系統整合業者而言相當重要。



圖一
圖一

硬體是系統整合廠商對嵌入式自動化的首要要求,也是嵌入式自動化廠商的決勝戰場,台灣由於地方小,廠商不論在原創或模仿的能力都相當強,因此產品通常是你有我也有,譬如ETX、ITX、各式長短卡、嵌入式設備等,產品大同小異,因此比的是專長領域,研華董事長劉克振在2009年就曾指出,嵌入式自動化今後將會以垂直領域的專注發展,作為未來企業經營模式,也就是所謂的專行業化模式,此一趨勢在這兩年已逐漸明顯。


但由於各垂直產業業務性質差異相當大,因此嵌入式自動化講究的是客製化,一般來說一個全新的案子,嵌入式自動化廠商從設計完成到廠商出貨時間約在6個月,如果有模組化元件大概可以縮短2~3個月的時間,因此設計能力與模組化產品的多寡與品質是系統整合廠商的考量重點。


以軟體提昇價值


至於軟體方面,過去多由系統整合廠商自行研發,嵌入式自動化廠商只單純扮演硬體提供者的角色,不過這種傳統分工模式已被打破,就如前文指出,台灣發展IT產業已久,硬體技術各廠商差異其實已經有限,各主流規格大多廠商都已有能力生產,在此狀況下,只在硬體方面做出市場區隔,難度相當高,即便產品問世初期具有優勢,也會在短時間內被追上,因此開始有業者提出軟硬合一,改變以往硬體為主、軟體為輔的服務模式,以軟體設計區隔市場,提昇產品差異化。


以軟包硬的服務模式聽來有點模糊,可用I∕O Port為例說明,板卡上的I∕O Port設計位置與如何阻隔,技術類似,然而不同垂直市場應用,其資料輸出入比例則不盡相同,例如工具機的資料是輸出多於輸入,醫療設備則是相反,資料輸出入比例的多寡,對I∕O Port來說並無影響,主要設計重點會落在軟體端,以軟體來對不同產業需求進行設計,方能凸顯差異。


以軟體提昇服務價值,讓軟體設計不再只是硬體產品的附加價值,而是成為整體系統的必備價值,同時也改變了客戶對嵌入式自動化產品的看法,過去硬體掛帥時期,客戶對嵌入式自動化的價值講究只在BOM表上,從各零組件成本來檢視嵌入式自動化廠商的產品價值,這種與〝光華商場式〞的硬體販賣模式,並不完全符合〝服務〞概念,再深一層的價值提供,才能讓自身企業與產品不僅侷限在硬體販賣上。


舉目前在工控統中已算基礎技術的安全開機(Boot Safe)軟體為例,部份垂直產業的系統穩定性要求相當高,但對其作業系統(OS)效能並不十分要求,這種運作型態揚棄過去OS必須獨占軟體一定空間的模式,改而縮小其體積,放置在BIOS中,由於BIOS讀多於寫的特性,使其被破壞的機率相當低,即便被輸入不當資料,也會在重開機後恢復原狀,充分保護了OS的安全,這種模式被應用於學校教學教室或工廠的生產環境中,前一位操作者對系統的設定改變,在重開機後即一切如舊,像這種軟體提供,就會讓客戶跳脫以往的硬體成本概念,不再從BOM表來計算硬體成本,而是從系統面去看整體價值。


選擇適當Form Factor


硬體方面,向來是嵌入式自動化廠商的核心競爭力,因應更多垂直產業的拓展,各種Form Factor產品線研發也需齊備。


其實對各垂直產業的系統整合業者來說,外觀、插槽統一的制式Form Factor是一種限制,如果可能,系統整合業者當然希望有一款專門量身打造的板卡,可完全貼合系統需求,然而這種制式Form Factor以外的板卡不但成本高昂所費不貲,更有可能從此被單一板卡業者綁住,無法從其他供貨廠商取得相同產品,對企業來說風險太大,因此在成本與風險的雙重考量下,採用市場既有的Form Factor產品無疑會是較佳選擇。


但各垂直產業應用不一,單一Form Factor無法滿足所有客戶需求,因此各種Form Factor標準紛紛出現,包括ATX、ETX、PC∕104等都是,這些標準的應用領域不一,ATX與ETX的應用較為普及,而部份由特殊領域延伸出來的標準,因具特殊規格,雖然無法普及應用,但在某些特定領域便如魚得水相當適合,例如原本為軍規的PC∕104,因其Pin腳數目為104而得名,PC∕104過去應用於軍事領域,在抗震與寬溫方面有相當卓越的表現,再加上體積小,因此在車用或部份空間有限的生產機台上相當適用。


在設計方面,由於嵌入式自動化產品的應用對象主要為企業而非個人,一旦系統出問題,影響層面將比個人使用嚴重許多,因此穩定性非常重要,在此情況下,系統初期設計的重要性就被凸顯出來,對此台灣嵌入式自動化業者都在自身領域深耕已久,設計經驗相當豐富,哪些系統在哪些應用有可能會出現什麼狀況,都已有對策。


避免Golden Sample現象


除了專長不同的研發工程師參與外,系統整合業者也應注意,嵌入式自動化廠商在研發產品時有無讓生產部門一併加入設計過程,這是為了避免量產後產品品質不一的問題,有業者指出,不只IT領域,各類市場常都會出現所謂的「Golden Sample」現象,也就是在樣品階段或問世初期,產品品質都非常良好,但量產一段時間後,消費者會發現該產品品質開始一路下滑,這種情況的發生,除了生產企業本身成本考量刻意造成外,產品設計者在設計時,對生產現況的瞭解不足,導致量產時因技術落差造成品質難以掌控,也是因素之一,因此研華在產品設計時,即將生產部門納入,由生產部門提供生產現場的專業知識,確保產品量產後品質得以穩定。


軟硬兩端的齊頭並進,讓嵌入式自動化產品得以發揮最大價值,其中軟體部份的積極布局,或許會讓客戶產生嵌入式自動化業者有可能深入客戶Knowhow的疑慮,但其實嵌入式自動化廠商在軟體端,都只作到API(Application Program Interface)而已,AP部份並不會涉入,此部份仍由客戶自行掌握,過去幾年景氣不佳,多數客戶都在此時加強產品研發,以便可掌握景氣反轉後的市場,在此時,嵌入式自動化以更全面、更具價值的產品,提供客戶強力而周全的後盾,協助客戶渡過低潮,在景氣回春時,得以把握商機,創造另一波高峰。


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