MACNICA：来自日本的工业物联网(IIoT)应用实战

MACNICA：来自日本的工业物联网(IIoT)应用实战

导读： Macnica从其擅长的“终端”角度理解IOT，并在提供终端产品的基础上，集系统集成商、应用服务商等角色为一身，为客户提供全方位的物联网支持。

Macnica是一家从事进口半导体和网络关联产品，集企划，开发，销售与一体的技术型商社，在相关领域具有极高技术水平。Macnica从其擅长的“终端”角度理解IOT，并在提供终端产品的基础上，集系统集成商、应用服务商等角色为一身，为客户提供全方位的物联网支持。

日前，Iotnews与Macnica株式会社技术革新推进部部长冈田裕二氏，TecStar company解决方案事业推进室室长代理根城大介氏，以及TecStar company技术部技术开发推进室室长代理町田悦一氏，就Macnica的核心业务——预知保全进行了深入的交流。

Iotnews：请您先介绍一下贵司。

冈田氏（以下称冈田）：今天的主题是预知保全解决方案，Macnica集团旗下TecStar 公司解决方案事业推进室推出了IOT解决方案，主要专注于IIOT工业互联网相关解决方案，后面会有我们的相关负责人做一些详细介绍。

Macnica创立于1972年，目前销售额约3500亿日元，在日本电子产品商社中属于顶级规模的公司。Macnica集团分半导体事业和网络事业两部分，并下设多个子公司，拥有很多特色产品群。

Macnica创始初期，就致力于成为“技术型商社”的业界先驱。目前有技术人员600名左右，约占公司全体员工的30％。我们的工作是把国外最先进的半导体和网络关联产品，结合具体需求提供给顾客，同时运用高品质技术能力，为客户的多样化需求提供支持。

冈田：是的，与同类技术型商社相比，我司的工程师人数是比较多的。我司的另外一个优势是与全球供应商的紧密联系。以总公司位于硅谷的供应商为中心，涉足众多半导体和网络关联产品，客人经常感叹，“这个公司竟然会有这样的产品”。

商社一般的业务是销售分发产品，有的商社也提供技术支持，但Macnica更进一步，延伸到定制开发服务，原创IP，设计咨询，提供快速模型制作的硬件平台等，始终“为客人提供端到端支持”。

Iotnews： 贵司很久以前就开始这样做了对吗？

冈田：是的。Macnica从创业初始起就十分重视技术支持。特别是在物联网方面，尤为重视端到端的支持。跟随客户寻求数字化革新这一大潮流，我们一直在考虑怎样和客户一起成长，也是由此我们才推出了新的技术解决方案Mpression。

Mpression包含复杂多样的服务，最容易理解的解释是，就像把电子元件全部集成到一块电路板里去一样的工作。因此我们称它为“集成解决方案”。

Iotnews： “普通人看到这个芯片，也会觉得好萌啊”，已经进入到了这样一个较为普及的时代了。

冈田：最近和YUKAI Engineering一起做的模块（Koshian），就是Mpression的一个产品。编程马拉松现在经常会用到Konashi，下一步我们想实现它在样机阶段的无缝对接，基于这种设想我们一起完成了这个产品。

大部分电子元器件都是比较专业的，传统的情况是，达不到一定数量就无法购买。而我们把这些元件集成到电路板里，在网上最少一个就可以订购，这就是我们的Mpression产品。

Konashi最大的优点是，基于Java script，也可以说它是聚合在软件上的物理运算。我们给对方说，“让我们也参加进来，一起干吧”。我们思考的是，如何能让普通人，传统的Web工程师和硬件工程师以外的人，能够更轻松便捷的使用半导体器件。

我们最为关注的一点，就是被称为小规模的EMS，因为小批量定制产品的公司越来越多了。正好我们有很多产品制造业的客户，都可以通过这个网络来联系起来。

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导读： Macnica从其擅长的“终端”角度理解IOT，并在提供终端产品的基础上，集系统集成商、应用服务商等角色为一身，为客户提供全方位的物联网支持。

Iotnews： 这个小规模的EMS主要指什么？

冈田：每个产品制造企业都有自己擅长的领域。比如现在我们在VAIO公司投入了最大的精力。去年年初第一次和VAIO合作，VAIO公司制造PC和机器人，拥有实力雄厚的工厂。我们给他提供小批量制造解决方案。我希望日本的工厂更够变得更加开放。另外，我们也能提供量产协助。现在新兴企业比较头疼的问题就是DFM（Design for manufacturability ），可制造型设计。正好我们在这方面我们是专家，能给企业始终如一的支持。

下面我们终于要谈到我们今天的主题，需求很大的机床机械的预知保全，请我们公司这一块的负责人跟您讲解一下。

TecStar company根城氏（以下称根城）：最近两三年，很多设计制造工业机床机械的客户找我们咨询物联网，最初我们向客人努力推荐传感器，微型计算机，无线芯片等产品，但是销售情况一直不容乐观。

但是，在给客户解释物联网的过程中，我们了解到了一些情况。工业机械的客户们，他们一直制造工业机械，当然是这个领域的专家。这些专家讲，近来，公司内外总有人跟他们讲，“请跟上工业4．0和物联网的发展”，但是大多数设计者深感头疼，“怎样做才能实现物联网？完全不明白，没有头绪”

有位客人说，“硬件软件我都不懂，也不懂无线的认证。没办法，我已经放弃了”。

这个时候，我们就想到，把自己既有的无线模块厂家生产的模块拿去给客人，可以帮客人取得了认证，接通模块硬件就可以使用了。当我们把无线模块带去给客人，客人非常高兴，“这正是我们一直都想要的”。

“啊，这样的物联网商业模式也可以有”，然后我们开始给客户介绍无线模块，就得到了很好的评价。客人的需求也是水涨船高（笑），“把传感器和微型电脑之类，全部组合成套给我”。

出这么大一个难题，我们也曾为此深感苦恼，但又想到“说不定这会是一个不错的商业模式”，由此研发出来的就是Adaptive bee。

在模组上搭载适用于低功耗物联网的微型电脑，FPGA，安全芯片。我们公司销售的德国半导体厂商生产的安全芯片，搭载了安全芯片就可以实现从终端的安全设置。

比如工厂里有2．4GHz无线模块，我们又提出了920MHz（特定小电流无线）方案和BLE （Bluetooth Low Eneargy）方案，实现了可以连接三种无线模块的模组。传感器部分也能在温度，湿度，加速度，气压等传感器间切换，此款产品深受客户好评。

Iotnews：已经形成了一个产业，很厉害啊。

根城：还没到这种程度呢 （笑）。 使用这些产品以后，客人说“原来是这样连接起来的啊，明白了”，接下去又说，“大数据啊，网关啊，这些也全都不懂，不能把这些都打包弄好拿来吗？”这样呢，针对客人这些问题，我们又把提供网关，云，平台等解决方案的合作伙伴聚合到一起，整合出物联网解决方案，也是好评如潮。

然而，客人的胃口更大了（笑），很多人跑来说，“现在我想要的是数据的运用啊”。也就是所谓的智能运维的需求越来越多，我们就开始了“预知保全导入支援服务”。工业机械中的机床器械工厂马上就来了订单，现在已经到了在客户工作环境中进行实证实验的阶段。

我想智能运维会在2017年迎来一个高潮。2016年很多企业都在摸索，差不多到了出成果的时候了。太早不行，太迟也不行，现在正是好时机。

Macnic预知保全支援服务

TecStar company　町田氏（以下称町田）：接下来让我来说明一下预知保全支援服务的概要。至今为止，传统的运维方式一般都是预防的形式，但是这会产生工资费用和配件成本浪费，这时运用了物联网的“预知保全”就应运而生。

具体的优点如下图所示，主要有4个方面。减少更换产生的费用浪费，维护人员的工资削减，回避低潮期从而提高效率，解决了检验人员的继承者问题。

町田：　传统的维护人员，都是发动他们的全部感官，用听诊棒确认机械的声音状态，基本上都是依靠个人的感觉和技术，但这些经验要想传承给后辈是很难的。而物联网的智能运维，是使用传感器替代人的感官，使用数据进行判断。

优点有很多，所以不少客人都说“我想引入预知保全”，但实际上我们市场人员在实际导入阶段，发现了很多问题。

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导读： Macnica从其擅长的“终端”角度理解IOT，并在提供终端产品的基础上，集系统集成商、应用服务商等角色为一身，为客户提供全方位的物联网支持。

町田：上面所说的每个开发阶段都出现了很多问题。首先在选择传感器时，在监控机械状态这一阶段，首先就是不懂选择传感器的方法，不知道选用什么传感器才能检测到异常状态。有些已经装上传感器，采集了一些数据的工厂甚至说，“不懂传感器的规格，所以就选了价格便宜的装上了”，这样说的客户不在少数。“很多客人第一次选择的规格都不能顺利使用啊”，实际是这样一种情况。

根城：后面我会来展示一下，有很多客户，他们希望采集的数据需要高频率传感器才能抓取到，但却又说“一般的传感器就行了吧”。我们从中认识到，首先选择最适合的传感器这一点就是一个大课题。

町田： 到了下一个传感数据收集阶段，需要用无线芯片传输检测数据时，客人会说“想用无线芯片传输采集到的数据，但是没有经验，到底怎样才能做到呢？”

到了数据存储阶段，问题变成“想用云储存取代本地储存，但是没有使用过云，不知道怎么实现”。然后还有工厂数据上传到云端时的安全问题。还有人说，向一些大公司咨询价格，得到了天文数字的价格回复，“考虑到费用和效率比，没办法使用”。

我们了解到现状是，各个阶段客户都会遇到很多头疼的问题。这时Macnica就开始了下面的“导入支援服务”项目，帮助客户解决各种问题。

服务项目可划分为4大块，下面我来一一介绍。

１．挑选传感器的咨询服务

町田：第一项服务是，把握客户的需求，选择最适合的传感器，确定安装位置，选择通信方式，就这几个方面为客户提供咨询，然后确定传感器。

选择传感器，首先最重要的是“数据挖掘问题”。想监控机械的哪一个部位，什么样的异常模式，机械转速是多少，是要检测故障发生前最初阶段的细微不良征兆，还是说机器马上就要坏掉了，只要能发现这种紧急情况就可以了。也就是说，根据“到底想要掌握哪种状态的预知数据”，根据客人的目标设定，我们协助选择传感器。向下深挖问题内容时，比如说计算故障频率是在哪个频率区域出现，实际上会使用到各种计算公式。

此时，根据各种不同的状态，异常模式来选定传感器。比如，加速度传感器适用范围宽泛，可监控机械的多种异常模式；检测金属干涉造成微观破坏时，可适用能够捕捉伴生能量的声发射传感器。

还有电磁波传感器，燃油监控传感器等，不拘泥于是模拟还是数字形式，也不是单纯的打包销售工作，而是根据客人实际需求，帮他选定真正合适的传感器，这才是关键。

2．实证实验支援

町田：不经过实证实验阶段，就不能到达终点，所以我们一直都在积极进行实证实验，努力提出结果。

例如，有的客人说，“想实现无线”“不会布线”，面对这样的客户，我们就会提供Macnica销售的最新无线模块，给客户做出切合实际工厂环境和机械环境的提案。

提案时，使用光谱分析仪等先进工具，验证无线安装位置，环境等条件。

很多客人说，“刚开始动作不要太大，尽量小规模”，那我们就会尽量使用现有传感器和通讯模块，网关等，尽量使用现有生态系统中已有的部门，进行合理组合搭配，甚至我们还会承担装配施工工作。

另外，我们也实际到现场对传感器进行设置，现场采集数据，并提供分析支援，从抓取的数据中分析是否能找出异常征兆。

有的客户说，我已经有数据了，这种情况下我们从客户处拿来数据，提供分析服务，看看从中是否能得到什么线索。有些客户使用全天候监控系统判断，又提出“AI也想放进去”，这样的话，我们就使用客户已经采集到的数据，研究是否能够制作模型，能够制作怎样的学习模型。这也是我们服务的一部分。

围绕PDC进行工作的这个过程中，不断出现新的服务形式，例如，如果发现数据不足，又会补充新的传感器。

３．全天候监控系统的导入提案

町田：全天候监控系统的设置，要依据你想监控机器的何种异常模式而定，比如说“必须是高频率的传感器”，那我们就是用EM传感器或振动传感器等，配备模拟输出频率高的传感器类型，将数据上传到数据记录器上，做出这样的体统方案。如果根据实证实验结果，异常频率很低的话，就会提出使用半导体加速度传感器的方案。这样做的好处就是成本就比模拟传感器低。我们也曾经根据客户的需求，开发了使用半导体定制传感器模块。