非公路移動式解決方案
行走式車載資通訊系統：在挪威完成空中編程
鑽探平台製造商 Qmatec 以最少的資源達到數位化的目標。Bosch Rexroth 完善的空中編程 (OTA) 技術-車載資通訊系統配套可提供國內全區的遠端服務，並協助終端使用者提高其透明度、生產力與環境。
挪威有著令人驚艷的自然美景而聞名。蜿蜒數公里長的峽灣、高山、無數的島嶼、湖泊及河流讓遊客們留下了難以遺忘的印象。但是，與此同時，當我們要為遠端地點的行走式機器維修時，崎嶇的環境也成為一種地理障礙。在 Bosch Rexroth 的協助之下，Qmatec 發現了一種遠端診斷及維護的解決方案，可預防發生停機意外並有助業務的成長。
服務地區的概況：Qmatec 機器供應斯堪地那維亞、大不列顛，最遠可到格陵蘭。
散佈於廣大區域範圍上的移動式鑽探平台
Qmatec 專注於移動式鑽探平台的發展。位於奧斯陸以西約 200 公里遠的 Vinje 工廠，每年約可生產 25 部新機具。這些機具主要用於全斯堪地那維亞、大不列顛，甚至格陵蘭的地基、水供應系統及能源回收系統。「國際需求正在增加，因此遠端維護也變得越來越重要，」執行董事 Tor Olav Kyrkjebø 表示。「僅在挪威，我們服務部門的範圍大約達 2,500 公里長的區域。」
創新技術：使用車載資通訊系統解決方案的鑽探平台
「如果沒有這種高滿意度的高效車載資通訊系統，我們就沒辦法管理越來越大的範圍及不斷成長的服務地區，」服務經理 Sondre Frøland 表示。「我們的目標不僅僅是監控鑽探流程，還要監控作業中的液壓系統與柴油引擎、讀出對應的錯誤代碼及追蹤機器的地理位置。我們還想要透過空中編程 (OTA) 技術更新機器的軟體模組，並遠端變更重要參數，使我們的客戶即使在需要維修的突發狀況下也能順利完成其專案。」
Qmatec 407 TS：具有物聯網連線的智慧地形平台可進行空中編程 (OTA) 更新及參數化 (XOTA)。組合機器可用於全世界的鑽探井、地熱能源與地基。(圖片來源：Qmatec)
想要深入研究機器的人，必須先瞭解機器。
在 2019 年車載資通訊系統專案剛開始時，Qmatec 無法自行研發出這種複雜技術的解決方案，也無法與此機器的使用設計、功能與領域不熟悉的供應商合作。「我們立即想到要詢問合作夥伴 Bosch Rexroth，因為這家公司在我們開發應用程式軟體時已經提供了相關系列的資源」Tor Olav Kyrkjebø 回想著說道。「這家公司也已經為我們的鑽探平台提供泵浦機具、控制單元及驅動馬達超過 15 年的時間。」
基於 Bosch Rexroth 的 BODAS Connect 車載資通訊系統的解決方案，第一台智慧地形平台測試專案很快地就啟動了。「對於行走式機器的任何觀察都與我們對它瞭解的程度一樣深入」Bosch Rexroth 的 Qmatec 客戶經理 Øyvind Kjølberg 表示。「我們的車載資通訊系統特別為中小企業提供了很大的優勢 - 他們將應用知識與大規模生產驗證的物聯網元件相結合，我們也專門針對行走式機具的需求做出了調整。這是開放式、可擴充的生態系統基礎，其模組可將開發階段的工作降到最低的程度。」
透過完整的車載資通訊系統配套有助快速進入市場
Qmatec 選擇了 BODAS Connect All-in-one Connectivity，這是一種經驗證且有效的端對端車載資通訊系統解決方案，可幫助您快速進入市場。該設備隨附感測器與 Rexroth Connectivity Unit (RCU)。基於處理器的車載資通訊系統單元可依據需求用來收集機具數據並有效傳輸。它也是裝置管理的中央元件，其中包括對 Qmatec 如此重要的空中編程 (OTA) 服務。
身為完整車載資通訊系統套件，BODAS Connect All-in-one Connectivity 包含快速設定可擴充、端對端解決方案的所有必要模組。
模組化裝置與數據管理
BODAS Connect 生態系統的車載資通訊系統解決方案，在邏輯上合理地將裝置與數據管理分開。這有助於提高安全性，因為機器與操作數據的使用者群組可以明確分開，並依照其工作分配給予相關授權。各個功能也可輕鬆分配在不同負責人與部門之間，藉提高其可用性。
透過儀表板，Qmatec 的服務部門可以檢視所有必要訊息，例如具有位置圖的機器列表。另外還有每部機器服務相關數據可作詳細的檢視。其他標籤則提供有關車載資通訊系統單元、柴油引擎及工作液壓系統的狀態。圖形曲線可呈現機具數據在隨著時間而產生的變化，以便能夠在脈絡中快速檢視如壓力峰值、油溫或填充油位等關鍵值。如果超出特定臨界值，則會觸發警報或訊息。
1130 TS 移動式地形平台重量超過 23,000 公斤，扭矩 8,000 或 16,000 Nm，進料長度 7,000 公釐。(圖片來源：Qmatec)
遠端空中編程服務及軟體更新
無論透過 Bosch Rexroth 裝置入口網站與 XOTA 服務 (所有項目均進行空中編程) 進行的位置在哪裡，Bosch Rexroth 的內建 RCU 與控制單元的軟體管理都會發生。除了韌體與軟體更新外，服務團隊會將單獨調整參數傳送至機器來改善其功能或排除嚴重的障礙。有了這些工具，當水冷系統的泵浦在鑽出了第一個鑿孔之後發生故障，Sondre Frøland 已設法維持了 2,000 公里多以外的地方維持機器的生產力。Frøland 遠端更新了一些參數，安裝了新的液壓軟管，在短暫的中斷之後，工作仍可以依計劃完成。相較之下，如要執行即時性的現場維修，將會導致產生四天的延誤、高昂的運輸成本，並導致客訴的產生。
一小時之內安裝新機器
在 XOTA 服務的協助下，Qmatec 不僅能夠從遠端位置快速、輕鬆地進行一系列的變更。他們還能夠在一小時之內完成機器的架設，而在過去只能經由當地的電腦連接上完成。「我們的客戶從節省寶貴的時間及的可靠操作中獲益，」服務經理表示。「XOTA 服務不僅降低了維護與維修成本 - 還降低了人員差旅的成本，因為許多問題都可以在遠端解決，而不必花兩或三天的時間趕往現場進行維修的工作。」
Qmatec 會在客戶的現場啟動定期維護，客戶只需看著倒數計時，靜待下一項服務的到來。未來還可使用預測維護的應用程序，以延長受監控元件的使用壽命，進而優化維護與備用零件的成本。
收集以客戶利益為主的數據
現在透明的機器中收集數據可以提供很大的改善空間。不僅是對於服務計畫與進一步的發展，現在更可讓以為客戶透過自動停止或通知等方式，限制燃料消耗及溫室氣體排放。位置與生產資料指示了特定鑽探機已經下鑽多遠，以及它已經運作了多少小時。「我們的客戶很想要瞭解他們的工作能帶來多少利潤」Tor Olav Kyrkjeb 表示。「我們希望能夠很快提供客戶專用入口網站 - 將可更輕鬆完成規劃並可依據操作時數來計費。這所需要的模組與介面已包含在 Bosch Rexroth 的完整配套中。」
柴油引擎的狀態檢視：上圖：速度、冷卻劑溫度、油壓、泵壓、燃料消耗與電池電壓的圖形顯示。下圖：有關液壓與潤滑油、柴油顆粒濾網與車用尿素的進一步資訊。
可靠的空中編程更新
韌體與軟體的更新必須要安全且可靠地傳輸至機具。Bosch Rexroth 為此使用 了OTA 機制，這已經經由無數汽車產業的實際案例來驗證是一個有效的機制。在行走式機具中，穩固且高安全性的 Rexroth Connectivity Unit (RCU) 可以確保所有檔案都可傳輸。唯有如此，目標設備才能透過 CAN 匯流排獲得授權後進行更新置。因此，更新程序將如同使用筆記型電腦與診斷工具透過纜線更新一樣既穩定又安全。
車載資通訊系統的高標準
Qmatec 現在為所有新機器配備RCU作為標準配備。RCU 也將加裝到另外 150 台左右的現有機器上。所有機型都一致使用相同搭載標準化裝置軟體及 CAN 訊息的車載資通訊系統單元。如同往常，類型特定的差異會在空中編程中參數化。憑藉模組化 BODAS Connect All-in-one Connectivity 完整整合到套件，挪威製造商已使用最少的資源來快速建立了車載資通訊系統。「能夠從一家公司取得經證實有效的解決方案真的很有幫助，我們可以增加新功能與服務來隨時拓展業務，」Tor Olav Kyrkjeb 表示。「這對於我們公司的效率與成長策略而言極為重要。」
作者： Olaf Marshall
職位： 行動液壓事業體通訊經理
