工業不只自動化 還要有智慧
- 闞大成
-
工業自動化與智慧工廠的主要概念，主要就是促成機器與機器，以及人與機器之間的溝通是否順暢。凌華科技量測與自動化產品事業處協理游璨銘指出，生產製造的趨勢，因為消費者需求瞬息萬變，不但產品生命週期變短，對於產品品質的要求也愈來愈高，原物料管理的掌控，也愈來愈重要，但因為勞動者自我意識提高，人員流動率高，導致製造成本難以控制，製造智慧化已成趨勢。
游璨銘強調，如果只是做到硬體整合，只能稱之為「自動化」，想要達成「智慧化」的目標，就得做到軟體整合，而這也正是國內推動智慧工廠，最欠缺的觀念。
游璨銘指出，製造生產執行系統(Manufacturing Execution System；MES)要產生效益，生產線上的機器必須要能彼此溝通，因此就得要有溝通的標準，如果因為機器老舊，導致資訊難以整合的問題，許多企業的做法，就是另外加裝一部小型電腦，先蒐集各種資料，再轉換到中控系統上，但如此一來，往往也會造成系統設計過於龐雜，難以維護的問題。
游璨銘認為，前述問題其實可以透過「微雲端」的概念來解決，其中包含的系統包括SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition)，著重在過程控制，在DCS系統較為常見，可應用於電力、冶金、化工等廠區；PLC(Programmable Logic Controller)則是著重在邏輯控制；兩者還必須透過良好的HMI(Human Machine Interface)人機介面，才能有效發揮作用。
因此，理想的智慧工廠架構，游璨銘認為，必須要由位於雲端的上層監控核心，由電腦中控設備、雲端系統與ERP/MES系統相連，負責調配產能，調整生產順序；中層負責邏輯控制及資料彙整的微雲端，則是記錄整個生產流程所產生的資訊，同時掌握生產設備的自動化過程，底層則是由現場裝置，包括驅動或感應器、各式輸出入終端裝置等設備所組成。
至於設備自動化解決方案的發展趨勢，游璨銘指出，主要是由機器視覺系統及運動控制系統所組成，相當於一台設備的眼睛跟手腳，搭配如同大腦一樣的中控設備，以及有如神經傳導的通訊系統，四者缺一不可，才能組成完整的工業智慧自動化解決方案。
運動控制系統市場的主要挑戰，包括高速高精度、相容性及不同應用等。游璨銘指出，國內產品要跟國外產品競爭，高速高精度非常重要，如響應頻寬要超過20Khz，控制精度要小於2um；由於自動化領域的品牌及產品眾多，很容易碰到相容性的挑戰，如與其他開發系統或控制介面的結合，也是國內業者必須克服的問題；至於不同應用的挑戰方面，包括跟各式機器手臂的結合，以及因應各種應用平台的需求等，更是國內業者必須要處理的問題。
目前凌華科技運動控制的主要應用領域，在電子製造方面，涵蓋半導體、平面顯示器、貼合應用、PCB/PCBA檢測及裝配等；傳統製造方面，則有雷射切割及雕刻、紡織/印刷/軟板、彈簧機/鑽孔機、彎管機/水車及CNC加工/水刀/機器人等。
至於機器視覺解決方案方面，游璨銘表示，目前的機器視覺已經可以取代人眼，提昇產品品質，而且透過組態式視覺自動化平台，可以根據需求隨時擴充不同的功能。
在產線自動化及工廠智慧化的趨勢下，游璨銘指出，小尺寸及長距離將是工業智慧自動化的重要趨勢，視覺應用將會日趨普及，整合機器視覺、運動控制、量測儀器及電腦平台的需求將會日漸提高，也讓如何快速開發設備、更容易修改及維護的軟硬體整合需求商機，隨之起飛。
