隨著不同需求的產生，印刷產業持續面臨著更多的挑戰：短單、多樣化、價格競爭、更短的交貨時間等。為因應這些挑戰，印刷企業必須持續提昇生產效率，邁向工業 4.0。
工業 4.0 講的是「智慧製造、大數據分析、機器學習、人工智慧、自動化」。要達到這些應用的基礎在於「溝通」， 一個有效的溝通必須被建立起來：機器與機器之間的溝通、單一機器內部的溝通、機器與人之間的溝通、機器與其他應用系統之間的溝通。
那何謂有效的溝通呢？首先，要有共同的語言。若是甲方講中文，但乙方講英文，能溝通嗎？ 第二，要有安全性的溝通。若是甲方傳遞給乙方的資訊毫無隱私，任由第三方取得，且取得後還可以釋放假訊息給甲乙方，這樣的溝通不會很恐怖嗎？ 最後，一個有效的溝通需要擁有主動通知的能力。假設甲方是一位廚師，乙方是一位外場服務生，若乙方在餐點完成前，每 5分鐘就問一次甲方餐點是否準備好了，這樣的溝通方式非常沒效率。一個有效的溝通方式應該是當甲方準備好餐點後，主動告知乙方來取，透過一次的溝通就達到目的 。為達到以上所敘述的「有效溝通」，業界中發展出一套通訊協定：OPC-UA（open platform communication unified architecture），以下就讓我們來簡單探討 OPC-UA 的基本特色、組成及通訊方式。
在探討 OPC-UA 之前，先來聊聊在產線中，有效的溝通與我何關呢？也許有人認為這些是大企業在追求的，跟一般中小企業的方向好像不一致？我們來思考以下幾個問題，看您是否會在意？ 如果覺得無關緊要，那可能就真的與您無關。但若這些是您重視的，那就值得多加了解了。
● 要機械設備在生產中臨時故障而造成產線停止多天，還是要提前保養維修即將故障的
零件？
● 每次保養是否不管使用狀況全數更換，只要時間到了，好的壞的一起換，還是要依照
使用情形及耗損程度做更換？
● 每次將訂單資料手動發工至不同設備上，若此訂單需要經過 3台設備，就要人工重複
3次。每台設備做到哪裡、生產進度為何，都要親自跑到設備現場去了解，時常出了
問題也是事後才發現
● 當客戶問何時可以交貨時，永遠都只能給個大概時間。因為訂單常會經過許多設備，
導致排程複雜度增加，若剛好又遇到插單或產線臨時出問題，排程馬上大亂，得耗費
大筆人力及時間才能完成修正。當排程修正完畢後，可能又要異動了，就這樣在無限
循環下運作
統整一下，剛剛以上所提的就是所謂的預防性維護（preventive maintenance）、視情維修（condition based maintenance）、即時數據儀表板（real time production dashboard）及自動排程（auto scheduling），這些都建立在有效的溝通之上。
OPC-UA 基本特色
OPC-UA 整合了 OPC-DA 、 OPC-A&E 、 OPC-HDA 這三類通訊協定。把資訊存取（data access）、監控警報及事件（alarm & event）、歷史資料時間戳存取（timestamp - historical data access）這三類的規範結合起來，形成一個基本的 OPC 系統架構。
● OPC-UA 支援跨掛平台，可以在不同的平台上安裝及開發，不會受到平台的限制，
譬如說 Windows、Linux、macOS、Android 等
● 開放原始碼軟體（Open source），可供免費下載及開發
● 內建安全模組，提供加密之通訊
● 內建訊息模型，利用節點（node）架構- nodeID 來描述、整理及應用資訊
● 支援 "訂閱" 模式，client 端向 server 訂閱，數值更新時通知
● 數值監控，在指定條件下自動發出警報
OPC-UA組成
OPC-UA 系統架構上主要由 server 及 client 組成。其中 server 負責與機器連接，讀取及存取來自感應器 、驅動器的資訊。 client 向 server 下指令，從 server 讀寫資料 ，並將資料呈現給使用者。Server 可以安裝在不同的裝置上，譬如說使用者電腦、IIOT裝置、PLC、Raspberry Pi 等硬體裝置。Client 也一樣可安裝在不同的硬體裝置上。
通訊方式
通訊的第一步是建立連結。以下為建立 service 及 client 之間連結所需要的資訊：
● Endpoint URL：協議（protocol）及 server 網路位置
● Security Policy：server 憑證包含組織、憑證發行者、憑證有效期及其他相關資訊
● User Token – client 使用者帳號密碼
建立連線後，client 需要找到在 server 上的資料，OPC-UA 利用節點 ID（nodeID）來
敘述資料位置。節點ID資訊包含識別碼（NameSpace Index）、資料型態（identifierType），以及在 OPC-UA server上的位置（Identifier）。除此之外，節點也會
記載本身與其他節點之間的關係（reference）。
找到資料後，最後一步就是執行所需的動作。在 OPC-UA 環境下的執行為物件導向（object oriented），一個物件下包含了 variable、method 及 event。variable 指的是所要處理的資訊，method 為要如何處理此資訊，處理方式包含讀取、寫入及訂閱。event 為通知設定，在特定條件下主動發出通知。
透過更完善的 OPC-UA 通訊協定架構，溝通變得更加簡單，更加有效率。但溝通只是個開始，要如何利用有效的溝通去提昇生產效率、提昇庫存管理、提昇設備 OEE（Overall Equipment Effectiveness）、優化工作排程、加快出貨速度、降低成本等，才是最終目的。
※ 撰文：坤裕精機股份有限公司--國際行銷副理 / 陳岱蔚
