MACNICA——來自日本的工業物聯網(IIoT)應用實戰

Macnica是一家從事進口半導體和網路關聯產品，集企劃，開發，銷售與一體的技術型商社，在相關領域具有極高技術水平。Macnica從其擅長的「終端」角度理解IOT，並在提供終端產品的基礎上，集系統集成商、應用服務商等角色為一身，為客戶提供全方位的物聯網支持。

日前，Iotnews與Macnica株式會社技術革新推進部部長岡田裕二氏，TecStar company解決方案事業推進室室長代理根城大介氏，以及TecStar company技術部技術開發推進室室長代理町田悅一氏，就Macnica的核心業務——預知保全進行了深入的交流。

Iotnews:請您先介紹一下貴司。

岡田氏（以下稱岡田）：今天的主題是預知保全解決方案，Macnica集團旗下TecStar 公司解決方案事業推進室推出了IOT解決方案，主要專註於IIOT工業互聯網相關解決方案，後面會有我們的相關負責人做一些詳細介紹。

Macnica創立於1972年，目前銷售額約3500億日元，在日本電子產品商社中屬於頂級規模的公司。Macnica集團分半導體事業和網路事業兩部分，並下設多個子公司，擁有很多特色產品群。

Macnica創始初期，就致力於成為「技術型商社」的業界先驅。目前有技術人員600名左右，約佔公司全體員工的30%。我們的工作是把國外最先進的半導體和網路關聯產品，結合具體需求提供給顧客，同時運用高品質技術能力，為客戶的多樣化需求提供支持。

岡田：是的，與同類技術型商社相比，我司的工程師人數是比較多的。我司的另外一個優勢是與全球供應商的緊密聯繫。以總公司位於矽谷的供應商為中心，涉足眾多半導體和網路關聯產品，客人經常感嘆，「這個公司竟然會有這樣的產品」。

商社一般的業務是銷售分發產品，有的商社也提供技術支持，但Macnica更進一步，延伸到定製開發服務，原創IP，設計諮詢，提供快速模型製作的硬體平台等，始終「為客人提供端到端支持」。

Iotnews: 貴司很久以前就開始這樣做了對嗎？

岡田：是的。Macnica從創業初始起就十分重視技術支持。特別是在物聯網方面，尤為重視端到端的支持。跟隨客戶尋求數字化革新這一大潮流，我們一直在考慮怎樣和客戶一起成長，也是由此我們才推出了新的技術解決方案Mpression。

Mpression包含複雜多樣的服務，最容易理解的解釋是，就像把電子元件全部集成到一塊電路板里去一樣的工作。因此我們稱它為「集成解決方案」。

Iotnews: 「普通人看到這個晶元，也會覺得好萌啊」，已經進入到了這樣一個較為普及的時代了。

岡田：最近和YUKAI Engineering一起做的模塊（Koshian），就是Mpression的一個產品。編程馬拉松現在經常會用到Konashi，下一步我們想實現它在樣機階段的無縫對接，基於這種設想我們一起完成了這個產品。

大部分電子元器件都是比較專業的，傳統的情況是，達不到一定數量就無法購買。而我們把這些元件集成到電路板里，在網上最少一個就可以訂購，這就是我們的Mpression產品。

Konashi最大的優點是，基於Java script，也可以說它是聚合在軟體上的物理運算。我們給對方說，「讓我們也參加進來，一起干吧」。我們思考的是，如何能讓普通人，傳統的Web工程師和硬體工程師以外的人，能夠更輕鬆便捷的使用半導體器件。

我們最為關注的一點，就是被稱為小規模的EMS，因為小批量定製產品的公司越來越多了。正好我們有很多產品製造業的客戶，都可以通過這個網路來聯繫起來。

Iotnews: 這個小規模的EMS主要指什麼？

岡田：每個產品製造企業都有自己擅長的領域。比如現在我們在VAIO公司投入了最大的精力。去年年初第一次和VAIO合作，VAIO公司製造PC和機器人，擁有實力雄厚的工廠。我們給他提供小批量製造解決方案。我希望日本的工廠更夠變得更加開放。另外，我們也能提供量產協助。現在新興企業比較頭疼的問題就是DFM（Design for manufacturability ），可製造型設計。正好我們在這方面我們是專家，能給企業始終如一的支持。

下面我們終於要談到我們今天的主題，需求很大的機床機械的預知保全，請我們公司這一塊的負責人跟您講解一下。

TecStar company根城氏（以下稱根城）：最近兩三年，很多設計製造工業機床機械的客戶找我們諮詢物聯網，最初我們向客人努力推薦感測器，微型計算機，無線晶元等產品，但是銷售情況一直不容樂觀。

但是，在給客戶解釋物聯網的過程中，我們了解到了一些情況。工業機械的客戶們，他們一直製造工業機械，當然是這個領域的專家。這些專家講，近來，公司內外總有人跟他們講，「請跟上工業4.0和物聯網的發展」，但是大多數設計者深感頭疼，「怎樣做才能實現物聯網？完全不明白，沒有頭緒」

有位客人說，「硬體軟體我都不懂，也不懂無線的認證。沒辦法，我已經放棄了」。

這個時候，我們就想到，把自己既有的無線模塊廠家生產的模塊拿去給客人，可以幫客人取得了認證，接通模塊硬體就可以使用了。當我們把無線模塊帶去給客人，客人非常高興，「這正是我們一直都想要的」。

「啊，這樣的物聯網商業模式也可以有」，然後我們開始給客戶介紹無線模塊，就得到了很好的評價。客人的需求也是水漲船高（笑），「把感測器和微型電腦之類，全部組合成套給我」。

出這麼大一個難題，我們也曾為此深感苦惱，但又想到「說不定這會是一個不錯的商業模式」，由此研發出來的就是Adaptive bee。

在模組上搭載適用於低功耗物聯網的微型電腦，FPGA，安全晶元。我們公司銷售的德國半導體廠商生產的安全晶元，搭載了安全晶元就可以實現從終端的安全設置。

比如工廠里有2.4GHz無線模塊，我們又提出了920MHz（特定小電流無線）方案和BLE (Bluetooth Low Eneargy)方案，實現了可以連接三種無線模塊的模組。感測器部分也能在溫度，濕度，加速度，氣壓等感測器間切換，此款產品深受客戶好評。

Iotnews:已經形成了一個產業，很厲害啊。

根城：還沒到這種程度呢 (笑)。 使用這些產品以後，客人說「原來是這樣連接起來的啊，明白了」，接下去又說，「大數據啊，網關啊，這些也全都不懂，不能把這些都打包弄好拿來嗎？」這樣呢，針對客人這些問題，我們又把提供網關，雲，平台等解決方案的合作夥伴聚合到一起，整合出物聯網解決方案，也是好評如潮。

然而，客人的胃口更大了（笑），很多人跑來說，「現在我想要的是數據的運用啊」。也就是所謂的智能運維的需求越來越多，我們就開始了「預知保全導入支援服務」。工業機械中的機床器械工廠馬上就來了訂單，現在已經到了在客戶工作環境中進行實證實驗的階段。

我想智能運維會在2017年迎來一個高潮。2016年很多企業都在摸索，差不多到了出成果的時候了。太早不行，太遲也不行，現在正是好時機。

Macnic預知保全支援服務

TecStar company町田氏（以下稱町田）：接下來讓我來說明一下預知保全支援服務的概要。至今為止，傳統的運維方式一般都是預防的形式，但是這會產生工資費用和配件成本浪費，這時運用了物聯網的「預知保全」就應運而生。

具體的優點如下圖所示，主要有4個方面。減少更換產生的費用浪費，維護人員的工資削減，迴避低潮期從而提高效率，解決了檢驗人員的繼承者問題。

町田：傳統的維護人員，都是發動他們的全部感官，用聽診棒確認機械的聲音狀態，基本上都是依靠個人的感覺和技術，但這些經驗要想傳承給後輩是很難的。而物聯網的智能運維，是使用感測器替代人的感官，使用數據進行判斷。

優點有很多，所以不少客人都說「我想引入預知保全」，但實際上我們市場人員在實際導入階段，發現了很多問題。

町田：上面所說的每個開發階段都出現了很多問題。首先在選擇感測器時，在監控機械狀態這一階段，首先就是不懂選擇感測器的方法，不知道選用什麼感測器才能檢測到異常狀態。有些已經裝上感測器，採集了一些數據的工廠甚至說，「不懂感測器的規格，所以就選了價格便宜的裝上了」，這樣說的客戶不在少數。「很多客人第一次選擇的規格都不能順利使用啊」，實際是這樣一種情況。

根城：後面我會來展示一下，有很多客戶，他們希望採集的數據需要高頻率感測器才能抓取到，但卻又說「一般的感測器就行了吧」。我們從中認識到，首先選擇最適合的感測器這一點就是一個大課題。

町田: 到了下一個感測數據收集階段，需要用無線晶元傳輸檢測數據時，客人會說「想用無線晶元傳輸採集到的數據，但是沒有經驗，到底怎樣才能做到呢？」

到了數據存儲階段，問題變成「想用雲儲存取代本地儲存，但是沒有使用過雲，不知道怎麼實現」。然後還有工廠數據上傳到雲端時的安全問題。還有人說，向一些大公司諮詢價格，得到了天文數字的價格回復，「考慮到費用和效率比，沒辦法使用」。

我們了解到現狀是，各個階段客戶都會遇到很多頭疼的問題。這時Macnica就開始了下面的「導入支援服務」項目，幫助客戶解決各種問題。

服務項目可劃分為4大塊，下面我來一一介紹。

１．挑選感測器的諮詢服務

町田：第一項服務是，把握客戶的需求，選擇最適合的感測器，確定安裝位置，選擇通信方式，就這幾個方面為客戶提供諮詢，然後確定感測器。

選擇感測器，首先最重要的是「數據挖掘問題」。想監控機械的哪一個部位，什麼樣的異常模式，機械轉速是多少，是要檢測故障發生前最初階段的細微不良徵兆，還是說機器馬上就要壞掉了，只要能發現這種緊急情況就可以了。也就是說，根據「到底想要掌握哪種狀態的預知數據」，根據客人的目標設定，我們協助選擇感測器。向下深挖問題內容時，比如說計算故障頻率是在哪個頻率區域出現，實際上會使用到各種計算公式。

此時，根據各種不同的狀態，異常模式來選定感測器。比如，加速度感測器適用範圍寬泛，可監控機械的多種異常模式；檢測金屬干涉造成微觀破壞時，可適用能夠捕捉伴生能量的聲發射感測器。

還有電磁波感測器，燃油監控感測器等，不拘泥於是模擬還是數字形式，也不是單純的打包銷售工作，而是根據客人實際需求，幫他選定真正合適的感測器，這才是關鍵。

2．實證實驗支援

町田：不經過實證實驗階段，就不能到達終點，所以我們一直都在積極進行實證實驗，努力提出結果。

例如，有的客人說，「想實現無線」「不會布線」，面對這樣的客戶，我們就會提供Macnica銷售的最新無線模塊，給客戶做出切合實際工廠環境和機械環境的提案。

提案時，使用光譜分析儀等先進工具，驗證無線安裝位置，環境等條件。

很多客人說，「剛開始動作不要太大，盡量小規模」，那我們就會盡量使用現有感測器和通訊模塊，網關等，盡量使用現有生態系統中已有的部門，進行合理組合搭配，甚至我們還會承擔裝配施工工作。

另外，我們也實際到現場對感測器進行設置，現場採集數據，並提供分析支援，從抓取的數據中分析是否能找出異常徵兆。

有的客戶說，我已經有數據了，這種情況下我們從客戶處拿來數據，提供分析服務，看看從中是否能得到什麼線索。有些客戶使用全天候監控系統判斷，又提出「AI也想放進去」，這樣的話，我們就使用客戶已經採集到的數據，研究是否能夠製作模型，能夠製作怎樣的學習模型。這也是我們服務的一部分。

圍繞PDC進行工作的這個過程中，不斷出現新的服務形式，例如，如果發現數據不足，又會補充新的感測器。

３．全天候監控系統的導入提案

町田：全天候監控系統的設置，要依據你想監控機器的何種異常模式而定，比如說「必須是高頻率的感測器」，那我們就是用EM感測器或振動感測器等，配備模擬輸出頻率高的感測器類型，將數據上傳到數據記錄器上，做出這樣的體統方案。如果根據實證實驗結果，異常頻率很低的話，就會提出使用半導體加速度感測器的方案。這樣做的好處就是成本就比模擬感測器低。我們也曾經根據客戶的需求，開發了使用半導體定製感測器模塊。

４．定製感測器模塊的設計生產

町田：客戶對感測器的要求是各不相同的，而我們Macnica最擅長的就是終端硬體，所以我們會根據需求開發提供定製生產模塊。

剛才我說到，通過實證實驗，有時得到的結果是「低頻率也是可以的」，那就可以按照客人需要的感測器和無線模塊，組合電子元件為客人定製生產模塊。開發時會考慮場地面積，連接點數量，工廠內電波環境和工作環境等。

Iotnews:一家商社能做到這樣，真是了不起。

町田：確實是商社，但有時是生產廠家，有時是系統集成商，有時是服務商。「正因為是商社，才能化身為各種形態」，最近我對此深有感觸。

岡田：Macnica在做驗證測試階段，就已經是專業化的高水準搭配，因此客戶在真正使用階段基本上不會發生什麼異常問題。

根城：我們推出到客戶面前的並不是物聯網，而是服務，比如說「運用物聯網的預知保全」，我們實際上提供的是服務。

Iotnews:物聯網並不是目的，而是工具。所以也有一種說法，世上不少成功事例，「從結果論角度，也是一種物聯網」

根城：諮詢公司，物聯網平台公司，雲企業，大家都是從IT角度，也就是上游角度來看物聯網的。

但是，下游末端，也就是從硬體方面來整體觀看物聯網的企業幾乎不存在，我們就是在這裡實現了自己的附加價值。有很多上游企業現在都向我們發出邀約，「和我們一起來做事情吧」。現在重要的是差別化和速度，速度這一塊，我認為在這半年是決勝時間。