感測器、無線傳輸雙箭頭 跨出智慧工廠關鍵起步
- DIGITIMES企劃
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近年來，舉凡智慧工廠、智慧製造與工業4.0等皆躍為製造業界熱門議題，現今業者多已意識到，唯有邁向智慧化、數位化，才可望奠立永續發展利基；但其實多數企業在轉型升級的旅程中，走得並不順遂。
羅姆半導體(ROHM)設計中心資深工程師李正寧指出，智慧工廠目標終究會實現，但實踐的過程拉得多長，是值得觀察的重點。談及智慧工廠的建立，與其他物聯網(IoT)應用場景有共通特色，都無法直接套用標準品，須借助客製化解決方案，就現況來看，唯有大型業者較有機會獲得系統整合商(SI)協助，量身打造所需智慧工廠方案，一般製造商礙於資源相對不足，況且SI將本求利、不可能為了單一中小型個案費時雕琢客製化方案，以致許多業者遲遲未在智慧化方面獲得突破性進展。
李正寧接著說，IoT是一個必須打團體戰的市場，無任何單一公司可從上到下滿足所有需求，例如感測器，智慧工廠場域所需的品項種類甚多，沒有任何一家感測器廠商可獨力供應100%項目；這也意謂用戶必須啟用不同廠牌軟硬體元件，被迫耗時執行異質系統整合，所以光是在跨出工廠智慧化的第一步，就顯得有些蹣跚踉蹌。
他認為欲突破僵局，需有「盟主」挺身而出，集結不同專長的盟友組織一個「工坊」，把大架構做好，再根據用戶狀況進行微調，以儘可能貼近個別需求；可惜現今IoT市場仍在戰國時代，遠交近攻的氛圍還未成形，因此智慧工廠目標依然好事多磨，暫且不易快速達陣。
建立機台監控機制，打好智慧管理根基
儘管如此，目前企業仍有值得勤做的基本功。首先必須培養正確觀念，意即先達成「智慧管理」目標，把馬步紮穩了，才可望實現「智慧生產」終極願景。智慧管理的重點，即是針對生產機台建立健康偵測與監控機制，避免因機器驟然故障而造成生產停滯或錯誤；例如工廠內常見的馬達，以往管理者必須等出現異狀，才知道運轉狀態陷於異常，如今只要藉助感測器、無線傳輸等智慧化的兩支箭，便可及時掌握馬達開始不正常的徵兆，儘早介入維修，避免日後無預警停機釀成更大傷害。
李正寧表示，羅姆為電子元件製造商，不僅專精於發展各式感測器，如加速度計、照度計、溫度計、霍爾開關、色彩計、大氣壓力計、近度計、陀螺儀、地磁計、紅外線顯像計等等，也擅於提供Wi-SUN、EnOcean等富含獨特利基的無線傳輸模組，如今正努力將兩者整合為Turnkey方案，與SI夥伴配合，幫助製造業用戶打好智慧管理基礎。
Wi-SUN、EnOcean相較於其他無線技術，更加適合工廠採用，主因在於它們採用頻段干擾較少的Sub-GHz，都具備僅及20 mW的低功耗優勢，此外Wi-SUN傳輸距離介於500~1,000公尺、EnOcean介於30~300公尺，距離長度都優於常見的Wi-Fi、ZigBee或Bluetooth。
李正寧說，EnOcean係靠太陽能板等能源擷取方式來取得運轉所需電能，擁有不需拉電源線、通訊線的優點，故能巧妙支援移動式部署，搭配不同感測器，靈活滿足用戶預期的監控需求，譬如溫濕度、馬達振動、電壓電流或照明等等狀況；唯一限制在於例如僅靠太陽能板供電，故需考量感測器的耗電量，是否大於太陽能板的供電能力，如果是，恐怕不適合採用EnOcean，相對適用於Wi-SUN模組。
舉例而言，加速度計並非高功耗感測器，但若運用在馬達振動的監控場景，便需因應馬達長時運轉不停歇的工作狀態，隨之拉高輸出資料速率(ODR)，連帶使耗電量升高，此時便難以適用EnOcean。總括而論，羅姆身為感測器、無線模組專業製造商，願意與廣大SI夥伴並肩作戰，乃至參與工坊聯盟運作，竭盡所能協助用戶實現智慧工廠。
