因應工業4.0、數位轉型（DX）與工業轉型（IX）的變化，本文說明充分發揮工業數據的效益是達成設定目標的關鍵，以及要達成目標時必須投入哪些努力。
| 圖1 : 工業4.0即是將產業與相關生產程序的製造過程予以數位轉型。（source：Hypertec） |
|
邊緣與雲端運算的典範相輔相成，不論當前與未來的事業需求都能迎刃而解。
因應工業4.0、DX與IX而生
工業4.0使得數位轉型（DX）的地位愈加重要。工業4.0換言之即為第四代工業革命的概念，特徵諸如更為提升的自動化程度、以工業物聯網（IIoT）整合現實與數位世界、智慧化生產、封閉迴路控制系統，以及產品個人化。一言以蔽之，工業4.0即是將產業與相關生產程序的製造過程予以數位轉型。
因應工業4.0、數位轉型（DX）與工業轉型（IX）的變化，本文說明充分發揮工業數據的效益是達成設定目標的關鍵，以及要達成目標時必須投入哪些努力。工業4.0使得數位轉型（DX）的地位愈加重要。工業4.0換言之即為第四代工業革命的概念，特徵諸如更為提升的自動化程度、以工業物聯網（IIoT）整合現實與數位世界、智慧化生產、封閉迴路控制系統，以及產品個人化。一言以蔽之，工業4.0即是將產業與相關生產程序的製造過程予以數位轉型。
隨著組織展開數位轉型計畫來革新營運、支援客戶以及應變轉變中的事業環境，組織也明瞭如欲達成目標，充分發揮工業數據的效益極為關鍵。工業轉型（IX）此一方針，係主動運用數位解決方案來改善離散的程序與批次製造及基礎設施營運，在數位轉型計畫當中非常重要，通常也佔據最主要的比例。
工業化組織絕大部分採分散形式營運，廠區據點有時更遍布於世界各地。以中等規模的製造商而言，經常備有數種或眾多製造模式、上百種不同類型的設備、供應商林立，以及包含來自多種不同文化或國籍的勞動人力。因此，IX也意謂著在繁複的網路當中推展解決方案，之後視需求進行調整以符合某些廠房內存在的差異。
正當組織紛紛尋求壯大IX與IT/OT融合目標，勢必在普遍技術典範的操作上要有實質改變，此即雲端運算（發展已臻成熟）和邊緣運算（仍在發展中，具有龐大潛能）。接下來，進一步探討CIO、GM和IT/OT管理者要達成這些目標，必須投入哪些努力。
雲端運算典範
雲端運算典範是從現場部署的模式所演進。在雲端運算協助下，可以經由網路連線將源自工廠、設備、機械、車輛、控制器等的巨量工業資料傳送至IT/OT應用，而不致讓終端使用者取得基礎設施的內部細節。
藉由這樣的方式，雲端運算便可賦予如可擴充性、成本效益以及簡便性等優勢?？梢佬枨髷U大雲端服務的部署，不受制於投資金額即取得營運上的彈性。將管理軟體及後端基礎設施的重任交託給雲端服務供應商，可省下投入人員與基礎設施的資金；這也能免除掉硬體帶來的複雜影響，且在需要時尋求更多額外的運算資源。
雲端服務其中一個要素是必須隨時聯網，因此對於缺乏網路連線或連線時有時無的產業使用案例，並非理想選擇。雲端運算也具有頻寬密集的特性，因有大量資料需傳輸至進行運算與儲存的伺服器。如果是有龐大資訊產生的情況下，例如在工業環境下，則價格將更為可觀。
當網路連線的來回通訊延遲時，應用程式回應時間可從數秒至數分鐘不等，對於幾乎需要即時反應時間或決策的使用案例來說，這可能會造成問題。因此，不能單以雲端運算來應付所有的IX使用案例。
| 圖2 : 在雲端運算協助下，可以經由網路連線將源自工廠、設備、機械、車輛、控制器等的巨量工業資料傳送至IT/OT應用。（source：Rockwell Automation） |
|
邊緣運算
進入邊緣運算典範。此處的轉移是將運算資源趨近於使用者或裝置的網路「邊陲」，而非數英哩外位在網路「核心」的超大規模雲端資料中心。邊緣方針強調減少延遲，並且對來源附近的資料進行更多處理；此即儘可能排除資料的移動往返。
故適合邊緣運算模型的使用案例，應搭配講求高度時效與資料密集度的應用；這些應用可以透過更接近資料生成源頭的計算資源來達成近乎即時的成效。不僅如此，這些應用能在本地處理更多資料，並藉由篩選過濾傳送至雲端的資料量及頻率，進而有助防止網路骨幹的超載。將資料維持在本地，還能夠藉此確保提高安全性、隱私及資料主權。
IDC公司認為邊緣解決方案能獲得管理執行高層所青睞，因而富有前景。根據IDC調查發現，資深IT與事業單位決策者有73%主張邊緣是一項策略化投資。這些組織期許運用邊緣技術來提高生產力與改善安全性，藉此獲致更快且情報更齊全的決策過程。
IDC也預測截至2023年，新企業的IT基礎設施會有超過50%將部署位置從企業基礎設施轉移至邊緣；截至2024年，預料邊緣的應用數量將成長800%。
當邊緣運算典範不斷演進且獲得關注，其對數位生態的離散和連續的程序應用皆會造成影響，並使製造組織能夠聚焦以生產為核心的結果。眾多企業正將邊緣運算技術運用於資產、機械與生產線，以期透過HMI/SCADA、機械分析及資產效能等應用，提升廠房可靠度及總體設備效率。
雲端相對於邊緣運算
這對您的啟發為何？對於您的IX計畫，哪一種運算典範最為合適？
最貼近工業現實的場景是，OT應用不僅只存於邊緣，也必須和其他雲端或現場工作交流互動。根據早期調查指出，製造業者正採取中庸之道，不傾向於專用哪一種運算典範。
相反地，這些業者取決於各自特定的事業使用案例來部署一系列所需雲端和邊緣技術，最終以補足的方式來運用這些典範。根據從業人員的經驗，關鍵點是規劃出可涵蓋這兩種典範的架構及策略。
將這兩種典範調整為符合整體系統最佳利益的系統架構人員，將為其組織創造價值。他們會為架構添加各種彈性，因而雲端資料也可為現場人員所運用。整體架構需兼含邊緣和雲端架構，彼此才能巧妙配合以因應未來的事業需求。
結論
由於邊緣至雲端部署日漸蔚為主流，工業組織必須將資料與應用部署於何處的想法屏除在腦後，轉而致力於既有事業需求。IX領導者應先考量與成本、安全、延遲和可靠網路連線有關的需求，然後在邊緣或雲端之間進行抉擇。
總結而言，邊緣與雲端運算兩者之間並非水火不容的技術，差異點僅在於適用需求不同。雲端運算適合需求有所起伏的隨需與可擴充應用。邊緣運算則適合會產出大量資料的即時反應應用。簡言之，雲端和邊緣運算都有其使用案例，必須按照所需應用選定。
