進入工業4.0 即時控制與應用分析不可偏廢

2017/07/13 - 魏淑芳

全世界都在談未來製造，台灣面臨這波改革浪潮，在先進國家與新興國家上下夾擊之壓力，政府推出生產力4.0的發展政策，結合精密機械、資通訊及管理技術的基礎，推動「生產力4.0」。其中在製造業方面，結合虛實整合系統、物聯網、機器人及大數據分析等技術，建構工業4.0的創新營運模式，透過複製擴散，逐步帶動中小企業升級。

但近年來企業面對工業4.0浪潮發展產生障礙，主因在於缺乏對生產製程達成標準化、網路化的知識不足；若未來無法藉由工業4.0良機發展成平台業者，許多廠商將不易與世界其他國家競爭。

目前台灣業者在進行自動化系統的更新時，往往面臨到幾個問題，包含須加裝許多運動控制軸卡、機器視覺的影像擷取卡及個別不同功能的電腦或控制器，來跟上自動化市場的趨勢。但往往這樣容易本末倒置讓線纜更多、系統整合不易，並非能完全對於生產成本和效率有大幅幫助。

美商英特蒙(IntervalZero)台灣分公司亞太區業務與行銷副總裁洪育浩分析，Windows系統為目前不管是企業或是工業現場應用最廣泛的軟體系統，但它是「通用作業系統」，欠缺工業現場的「即時」需求，因此必須整合Real-Time的運算能力，才能在工業現場廣泛應用。

由於目前電腦的運算能力已經達到高效能世代，自動化平台以軟體來代替專用硬體的可行性已經具體落實，透過軟體核心技術的升級中控電腦可以完全不加裝其他硬體I/O控制卡，只要透過充分利用CPU中的每個核心來從事指定的功能，就可以快速升級到製造智慧化的階段。

由於Windows系統利於UI、Real-time系統利於step控制，因此藉由Windows作為使用者介面、將軟體運動控制的邏輯在RTX64中處理；將可利用各別電腦核心來完成一般控制軸卡才能完成的功能，有效減少大量硬體的整合，並大幅降低翻新成本。只要任何標準的工業電腦，採用一般標準乙太網路連接線，即可控制任何I/O廠、驅動器廠的硬體EtherCAT產品。

現今自動化設備已多有Sensor，但若想讓工廠智慧化一步到位，要怎麼運用這些Sensor和大數據是很重要的課題。現在大多數的業主皆認為導入物聯網就是朝向4.0，但Sensor導入只是做到收集數據的功能，沒人可保證這些數據能產生什麼效益，必須再經過數據分析後，才知道工廠要做什麼改變，能產生什麼樣的利潤與商機。

工業4.0的概念，通常以新廠導入較為容易，因為對舊廠而言，在既有設備上做升級是一筆額外支出，投資意願明顯不高，有部分業主會導入工業4.0是因為有危機感，例如需大量生產的產業或是全球前幾大公司，為確保自身競爭力，就願意導入這樣的設備，但工業4.0還需要處理的，則是後端數據的分析，整合前後端，才能讓工業4.0無痛導入，而達成製造智慧化的目標。



圖說：美商英特蒙台灣分公司亞太區業務與行銷副總裁洪育浩。