控制+視覺+資料擷取 凌華備齊智慧工廠方案

凌華科技量測與自動化產品事業處產品經理 楊家瑋

不論時局如何變動，任何優秀的企業，即使一時面臨困境，仍會找尋下一條賴以突圍勝出的出路，對於大多數製造企業而言，舉凡物聯網、工業4.0，無疑就象徵下一條可行的出路，亦蘊含可觀的獲利契機。

凌華科技量測與自動化產品事業處產品經理楊家瑋指出，根據Cisco在2013年所做的預測，展望2020年，環顧整個IoT市場，家庭自動化與控制的產值可望達130億美元，然而工業控制與工廠自動化的產值更達到3,010億美元水準，前後差距極為懸殊，顯見IoT應用的發展重心即在於生產製造，蘊含龐大商機。

只不過，論及工業物聯網之於生產製造的最大價值，其實並非單純促使設備具聯網能力而已，因為如果僅做到這一步，充其量只到達設備自動化水準，距離工業4.0所訴諸的智慧自動化，其間仍存在莫大差異。楊家瑋認為，工業物聯網的核心價值，理應在於觸動商業模式的轉變，例如某空壓機製造商，以往倚靠設備產品的銷售而獲利，爾後運用物聯網技術打造智慧空壓系統，便逐漸從賣斷轉為租賃，藉以賺取更趨穩定的收益。

為何空壓機廠商可將營運模式由「賣」轉「租」？乃是藉由物聯網閘道器、空壓系統控制器、感應系統、視覺化、雲端服務平台等一連串技術元素的大整合，使得該廠商有能力為客戶提供預防保養加值服務，讓客戶隨時可利用手機和電腦，簡單且即時掌握解空壓系統狀態，倘若哪些出現異常警訊，該廠商還會主動而快速協助修復，避免客戶因生產線停頓而蒙受損失，由於服務內容甚具效益，客戶也樂得買單。

EtherCAT方案  實現靈活配置、彈性延伸

「綜觀未來智慧工廠，蘊含15個重要元素，」楊家瑋說，這些元素包括了智慧供應網路、新世代製造系統、雲端儲存與運算、資料分析、網路安全、智慧感測器？致動器、虛實整合系統(CPS)、智慧維護、行動管理(Mobile Workforce)、自動駕駛汽車、智慧產品、增量製造(Additive Manufacturing)、機器人、先進材料、適應生產(Responsive Manufacturing)。而凌華所提供的物聯網閘道器、嵌入式系統、視覺導引機器人、遠端控制器、USB資料擷取模組、EtherCAT控制器…等眾多主力產品，皆與這些智慧工廠所需元素息息相關。

楊家瑋強調，邁向智慧工廠的進程包含數位化、網路化、智能化，三者必須依序執行，順序不容顛倒，只因為當所有現場端設備都走向數位化，方可發展聯網能力，而當設備聯網開始收集資訊，也才能接續進入大數據分析應用，幫助管理者研判如何進行彈性生產、如何提升產品品質。考量及此，凌華早在8年前即投入EtherCAT研發，直至2012年，市場開始積極找尋網路化方案，遂使得EtherCAT開始大放異采；眾所周知，以往製造業都倚靠PLC控制機台，走的是集中式控制模式，如今EtherCAT則開啟總線式、分佈式控制新局，等於是將PLC主機的「腦袋」放到各個本地端，為現場設備賦予即時反應的能力，藉此實現「靈活配置、彈性延伸」妙效，並展現逾20%的成本撙節效益(線材、配置、維護等)，同時也最能適應工業4.0所標榜的少量多樣生產樣態。

凌華EtherCAT解決方案同時橫跨主、從兩端，迄今累積孕育逾500項產品，值得一提的，該方案完全呼應軟體式PLC訴諸的相容、開放精神，不管由「主」到「從」，或者由「從」到「主」，即使任一端非屬凌華產品，亦具備相容性。舉例來說，凌華的EtherCAT運動控制模組，可任意串接諸如OMRON等他牌EtherCAT Master，並無任何問題，同時面對後端的各式步進馬達、DD馬達或泛用伺服馬達，也都能廣泛支援。

智能上雲方案  助用戶發展大數據分析

另一方面，凌華還提供了Neon-1040/1020等堪稱獨一無二的相機平台，藉以孕育出可適用於多功能檢測的機器視覺方案、視覺導引機器人(VGR)、3D視覺？機械手臂？加工機；針對資料擷取部份，凌華則提供USB-2405/2401等USB資料擷取模組(USB DAQ)，可據此協助製造企業執行非接觸式量測，或用以減少雜訊干擾，同時也適用於軸承異音分析用途。

「在控制、視覺、資料擷取等不同面向的方案大致齊備之餘，凌華的下一步，即是朝向大數據發展，」楊家瑋說，現階段該公司已發展出智慧閘道器的Starter Kit方案w/EdgePro，足以搭起製造現場、雲端平台之間的橋樑，協助製造企業得以跨越不同的現場總線協定與異質工業通訊藩籬，有效統整現場端所有狀態資訊，繼而搭配USB DAQ，將這些資訊拋上雲端，藉此援引遠方大數據分析能量，建構機器失效診斷預測機制。

楊家瑋重申，凌華不僅提供工業等級物聯網裝置，也一併提供完整的智能上雲方案，以及工業等級運算平台，已然涵蓋構築智慧工廠所需之大多數關鍵元素；在此情況下，有志朝向工業4.0目標發展的企業，一旦與凌華合作，便可即刻從現在開始，建構屬於客戶自身的智慧工廠。