時效性網路(TSN)扮演製造商轉型工業4.0的關鍵角色，把資料從原先儲存在與外界隔絕的資料庫裡面拉出來，串聯到工廠廠區設備、伺服器和前端辦公室等，資料彼此並存與交流，突破工業通訊長期無法妥善利用資料來存取和改善製造環境的困境。TSN可順暢地傳遞資料的結果，也同時創造了為製造商轉型工業4.0的5種途徑。
近年，許多製造商願意放手投資數十、甚至數百萬美元來落實工業4.0的願景。這種全方位連結的新模式啟發了許多製造商，從規模首屈一指的自動化OEM廠商到新創企業等，他們看到了工業4.0的可觀潛力，能夠協助員工、股東以及顧客創造出更高生產力、效率、調適性和獲利。
工業4.0承諾帶來前所未有的彈性，讓製造商針對淡、旺季或顧客需求的變化來進行調節，促成靈活調度的生產模式。在工業4.0時代，製造商可以控制固定消耗資源與維護成本來改進正常運作時間、縮減資源時間與涉入程度，以及提升企業與顧客的信心等。但是，前述僅是少數例子，產業界會在第四波工業革命中陸續見識更多發展成果，來扭轉目前產業的局勢。
伴隨這些機會而來的需求是擷取、通訊、以及分析資料。資料本身和消化資料後萃取出的情資，其角色將會形同貨幣，製造商根據資料來改進各方面的事物。然而，在現今大多數工廠中，資料通常儲存在與外界隔絕的空間宛如孤島，外界無法存取和利用這些資料，這種情況經常造成執行專案變得窒礙難行，製造商多年來嘗試解決此困境。
不過，在進入時效性網路(Time Sensitive Networking, TSN)的發展階段後，這個IEEE乙太網路標準的組合開始扮演關鍵基礎，迎接工業4.0衍生出的許多重大結果。工廠內的所有資料透過TSN網路，從廠區樓板到伺服器、前端辦公室、一直到頭尾兩端之間的一切，都能並存與交流通訊。由於TSN是消弭現有資料孤島必經的第一步，因此在突破工業通訊的障礙後，它能促成全方位的存取管道，獲取能支持決策制訂的寶貴資料。TSN是出發的起點，協助工業組織從五個關鍵途徑起程，著手實現工業4.0的願景，而這些途徑全都立基於提高資料的可存取性。
時效性網路解決時間、流量塑型、同步化、以及限制延遲等四大要求
TSN協助企業的5個關鍵途徑
藉由建立對時間同步化的統一認知，也就是統一處理所有資料封包與資訊，TSN讓資料以共通的語言進行交流。雖然設備互通性方面的挑戰依然存在，許多製造商未來將能從資料獲取更多價值，因為資料能在現有乙太網路線路上並存傳輸。
TSN協助乙太網路管理的傳輸速率，讓不同類型的資料傳輸配置足夠的頻寬，並以適合的優先權達到所需的資料吞吐量。最終製造商能更容易視需要擴增或縮減產品的功能，藉以因應顧客優先權限與需求的變化。
TSN支援決定性的即時資料傳輸，滿足傳輸精度與準度方面的要求。如果某個資料點(如訊號)的時序因故延遲或中斷，機器就可能無法妥善反應，影響下游而減損生產力與喪失獲利。舉例來說，機器人需要精準度才能與人類一同工作，倘若機器人的動作中斷甚至只要偏差一吋，工人的安全就會面臨風險。TSN促成各應用之間能瞬時通訊以及執行諸多功能，藉以改進安全與品質。
藉由提供一套共通的工具集，TSN為IT與OT團隊樹立各種獨特與相互競爭的目標。它代表一個共同框架、一種共用的語言，用來支援協同作業。除此之外，許多OT專家都到了屆退的年齡，意謂這些OT專家累積現場匯流排的技術也會隨著退休。TSN有解決未來技術人才缺口的潛力，它提供的共同框架讓IT專家也有能力支援工業乙太網路，不僅節省資源也能提高生產力。
由於TSN解決了許多頻寬的限制，因此企業在嘗試擴充或增加新容量時，不需要建構新的頻寬配置機制。現今，許多製造商挹注數千萬美元資金購置的基礎設施，在十年後就瀕臨淘汰或過時。TSN大幅縮減重建的需求，因此創造出投資技術的機會，促成更高程度的自動化。此外它所騰出的資本讓企業有餘力再投資，挹注在人員技能提升上，像是訓練他們管理與操作複雜的機器人系統。
圖說
TSN、硬體、軟體和人才是工業4.0推手
毫無疑問，對於實現工業4.0以及促進許多應用進行轉型，TSN標準是其中一項關鍵基礎要素，從而催生出新一代技術，徹底改變製造商工作與營運的模式。然而，光靠龐大產業體系裡的一個角色，絕不足以將第四波工業革命推上舞台，更需要軟體、中介軟體、先進矽晶元件、有眼光的投資者與工程師、投入的技術與操作人員、還有時間。
(本文作者為 ADI 確定性乙太網路技術部總監)