自動化智慧浪潮 效率、節能製造新趨勢

台灣歐姆龍股份有限公司經理李文駿。

台灣歐姆龍(OMRON)股份有限公司經理李文駿先生，指出面對全球化競爭趨勢，智慧化工廠得進行成本削減、縮短產品導入期、提升生產速度；並兼顧客戶、通路商對品質、追蹤管理與製造者責任要求。歐姆龍研發了物聯網特性的新世代智慧型機械核心控制器SYSMAC NJ，提供高速(最快週期20ms)、確實(生產資料正確傳遞)與簡單(通訊程式無需撰寫)三大特色，提供效率、安全、高精度與高附加價值。

SYSMAC NJ系列機械核心控制器，內建英特爾(Intel)Atom 1.6GHz處理器，100%融合了Motion及PLC機能的控制Runtime執行引擎，使用符合IEC61131-3規格的國際標準軟體，以最快速度建立起最尖端的應用技術。

而2014年10月新上市、針對半導體設備機台開發的NJ SECS/GEM系列，更針對以One CPU即可簡便連結，直接支援Full-SEMI(E30)通訊協定機能，提供控制命令連動的通訊履歷記錄Log，不需透過PC及Gateway中繼軟體，也能達到控制和機台設備之間SECS/GEM通訊並行處理。

SYSMAC提供3個ONE的統一化平台：一個PLC控制器整合動作、邏輯、視覺、DB資料庫與SECS/GEM需求；一個工廠資訊網路(EtherNet/IP)、即時控制機器網路(EtherCAT)，以及一個IEC61131-3開放架構的視窗化軟體環境。

傳統PLC邏輯運算單元(CPU Unit)和運動控制單元(Motion Unit)是分別獨立設計，而NJ501把邏輯運算單元(CPU Unit)與運動控制單元(Motion Unit)整合在一起，在同一個EtherCAT週期內，可同時執行邏輯程式跟運動控制，不因複雜的資料交握跟傳輸時間過長而造成時間損失；且PLC和運動控制的資料在同一時間處理，資料追蹤的準確性會更好。

EtherCAT是一種以100Mbps速度，在通訊線及子局設備間高速傳輸的線型架構網路。標準乙太網路採polling機制，由主局與各子局設備獨立交換資料；EtherCAT將多個子局站資料，封成一個數據封包後一併丟出，可充分應用到整體網路頻寬；EtherCAT藉由量測各子局設備的回時間差，做到誤差僅百萬分之一秒(1µs)的精確同期控制。

NJ Safety架構藉由Safety over EtherCAT ，提供符合EN ISO 13849-1(PLe/category 4)、IEC 61508(SIL3)認証的安全高標準，支援各類安全輸出入元件，並由安全模組連結控制128台/1024點；透過SYSMAC Studio v1.07版以後軟體，採用IEC 61131-3與JIS B 3503的開放程式標準，可用PLC open認證的safety FB進行安全迴路設計，輕鬆規劃構築安全回路且省時省力。

李文駿指出NJ內建像截止共振頻率濾波器、高速移動減振、液位減振等可做獨立(單軸)或複合(多軸)振動抑制，Active主動減振與Passive被動式減振，以及減低搬送工件的偏移與振動等功能控制應用區塊。像IC/Wafer廠常見的機械手臂或龍門機構，可透過Passive減振控制減少衝擊；而旋轉機械系如圓盤刀、梭箱運動等，則可透過Active減振控制抵消振動。

對於生產極精密製品(像觸控螢幕、TFT)的貼合製程，OMRON推出SYSMAC FH高速視覺系統，架構在EtherCAT網路，搭配Sysmac Studio監控工作站軟體、FH Controller與高速攝影機(VGA 30萬？200萬？400萬畫素)配件，以透過邊緣掃描的形狀特徵量搜索並高速比對技術，可大幅縮短伺服馬達作動時間到50ms，是傳統型PLC？伺服馬達+傳統型Vision搜索＋Ethernet約450ms時間的九分之一；SYSMAC FH也提供不間斷調整、一次對位的控制方式。

經濟部能源局已公告800瓩的契約用電用戶，年度節電率及104？108年間平均年節電率未達1%者，應於次年1月底前，向主管機關提出說明及改善計畫。工廠節能趨勢已從過去從最上層的系統設備端(供電、電器室)，延展到機台、設備端的能源監控&削減。歐姆龍推出電量監控工具-KM系列，適用於電燈分電盤？照明？石化鋼鐵業？冷凍機爐？半導體業？面板產業。

可搭配ZN-CTX21簡易型電量記錄器與ZN-KMX21專用資料蒐集器，運用Easy-KM Manager監控軟體，以LAN區域網路連接最多99台，或USB連接31台KM監控器，以1/5/10秒即時量測監控頻率，將每天的變化以圖表顯示並輸出為CSV檔；不用PC也能以CSV檔格式擷取KM100、KM50資料蒐集器內部所儲存的資料。

EW700收集資料裝置，可在測量點增加、多數員工或系統需使用資料等場合，並與既有的KM系列商品混用；最多連結124台KM，累積KM的測量資料，並透過LAN或SD卡取出資料。用戶先安裝安裝免費軟體，確認資料(取得？參照)後在現場附近先作暫時儲存，再透過區域網路的VPN對應機制來參照資料。

李文駿舉出歐姆龍日本綾部工廠，其年產能達1億個感測器；導入KM電量監測後，成型機平均削減35%電能損耗，而無塵室更高達50%；而台灣南部某大廠，過去OVEN烤箱電源接通待機達7小時，現在待機2小時後切斷電源可降低9.3%電力消耗，試算一年約可省下716萬的電費。