SICK領先感測器技術推動自動導航AVG產品創新

自動導航無人搬運車透過SICK的產品NAV導航移動同時兼顧防止人員碰撞意外。

常用於工廠自動化系統的無人搬運車或稱為自動導引車輛(Automatic Guided Vehicle)，在現代化工廠中已成為主要的運作載具，這也同時出現在許多產業研究報告中的研究議題，報告中闡述產品在製造過程中，僅有5%的時間用於實際加工製造，剩餘的95%都在儲存、裝卸、等待加工和運送過程中流逝。

因此，世界各主要工業國家與跨國製造業巨擘，勇於改造工廠中物流系統的結構，以降低物流成本、提升產能與效率，並打造在國際劇烈競爭的產業中的競爭優勢，取得關鍵勝利。

AGV可以按照程式所下的指令並導引搬運車依照路線進行、停止、轉彎，並配合機械手臂的運作能與搬運系統作緊密的連結，執行工廠自動化的重要功能，在工廠的物流系統中扮演著關鍵的角色，依據產業研究報告的分析來看，全球AGV的市場規模可望於2022年達到美元26億8千萬元，從2017到2020年的年複合成長率(CAGR)達到9.34%。

以區域劃分市場佔有率來看，北美地區佔32%，歐洲約30%，亞洲地區約24%，其中眾所矚目的大陸市場挾大量製造業的投資，成長幅度驚人，加上台灣的半導體與電子製造業的產能升級的趨勢，AGV在大中華區的製造業仍將持續維持高成長模式。

此外，由於工業4.0的趨勢席捲全球製造業的現場，製造業的數位化轉型的風潮一舉促成工廠自動化產業的蓬勃發展，由於智慧工廠的解決方案可以因應客戶端的少量多樣化的客製化生產，所以工廠端的設計不斷追求生產設備與製造流程的快速重新設定與重組，而AVG一直扮演工廠物流動線規劃的重要角色，其與工廠自動化的發展息息相關。

這次專訪台灣西克(SICK Taiwan Co. Ltd.)公司的物流自動化專案經理王新儒(Ivan Wang)先生，針對AGV在工廠自動化所扮演的角色日益吃重之下，探討發展AGV系統所需要的感測器系統的新動態。對於傳統的設計需要依靠事先埋設的感應軌道作為乘載車輛的位置導引，新的設計已經可以擺脫軌道的束縛，依靠智慧型系統與軟體整合而用程式控制與規劃前進的路線，這當中光達(LiDAR)感測器的貢獻居功厥偉。

西克(SICK) 光達感測器主導自動導航、安全避障與安全防護的應用

新世代的AGV系統的發展與主要是的感測器系統的應用息息相關，由於雷射自動導航和光達掃描的技術讓自動導航的解決方案有了新的突破，使用LiDAR可以製造出周遭的高精密度地圖資訊，西克(SICK)的解決方案用在AGV上有3個最重要的使用範例與應用，分別是自動導航、避障與安全防護。

導航牽涉到高速的計算能力，能夠快速定位AGV的絕對位置，算出座標位置，與障礙位置，才能進而設定有效與安全的行進路線，藉由雷射測距提供位置資訊，透過演算法使車體自動行走於既定路徑，並配合包括可程式控制器、嵌入式系統及無線通訊模組等系統，來調整車速及航行方式，達成自動搬運之任務。

王新儒特別舉西克的NAV350的2D-LiDAR感測器系統為例，其掃描範圍可以達70公尺，目前已經廣泛用在福斯汽車的工廠自動化系統中，台灣西克自2015年引進台灣市場之後，已經有幾個台灣系統整合廠商合作開發專案，並建立台灣的使用範例(Use Cases)，一舉推出AGV的導航解決方案，主要的應用涵蓋包括半導體與電子製造產業，對於降低廠區內工安意外，以及提升效率與產能，有明顯的助益。

安全防護的LiDAR與感測器產品在歐洲需要透過安全規範的認證，因為需要降低工安與人員的損傷，所以需採取備援(Redundancy)的設計，所以主要的硬體監控與偵測的模組就需要兩套並陳，確保運作的高可靠性，指標性的機種以2016年榮獲德國紅點設計大獎(Red Dot Award)年度最佳產品的MicroScan 3的產品最為引人注目。

避障感測器產品因為著重於障礙的辨識，隨然不像前兩個應用所需要的高精密規格，但是為了環境地形偵測的需要，西克(SICK)的避障感測器使用光學技術，透過視覺辨識的技術，藉由3D光學的視覺影像，可以掃描2x2x2CM³立方體的立體資訊為單位做為環境偵測的應用，目前在歐美國家的使用範例是用在地型探勘、包括像砂石場或是採礦機械，以及隧道工程施作機具的應用為最經典的應用場景。

這些不同的感測器的應用，可以偵測從4米到80米間的範圍，無論導航、避障與地理位置資訊的計算，軟體的演算法扮演著最關鍵性是角色，國內具備軟體與系統整合的廠商如工業電腦，或是如中華汽車集團等無人自走台車的子公司，都是台灣西克所合作的生態系統中重要的一環。

由於傳統以軌道車為大宗的AGV系統，隨然購置成本較低，但是磁軌車有施工不易、空間侷限、彈性小等難題，而且廠區擴大後也造成維護成本上的負擔，長遠上並不見得划算，尤其台灣勞動成本不斷攀高的現實之下，許多主要的製造業紛紛朝自動導航AGV系統，也開創台灣西克許多系統整合的生意機會。

未來發展走向  積極部署系統整合商的合作

西克的全球版圖以德國、美、中等三大市場為主，台灣西克仍以硬體裝置供應商的角色為主要，並積極與市場上系統整合與軟體開發廠商為主要的合作對象，並維持緊密的夥伴關係，主要應用場域在台灣的半導體與電子製造產業為主，而生技醫藥與汽車零配件產業是第二波鎖定的發展重點方向，台灣的工具機產業因應工業4.0的潮流，而朝向產業升級與發展，則仍有賴深入耕耘與掌握合作開發的契機。

成立於1922年的德國SICK公司，在光電開關、光感測器、光柵、導航LiDAR、BAR CODE SCAN等領域久享盛名，其尖端的感測器產品，更是多方鎖定的重要技術升級的關鍵零組件與技術合作的重要夥伴，這次在台北南港展覽館4樓所主辦的「2017台北國際自動化工業大展」，西克的展示攤位在N314，歡迎嘉賓蒞臨與指教。(本文由西克提供，DIGIITMES林仁鈞整理報導)