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聚焦超越人類自動化、人機協作、數位革新
歐姆龍 i-Automation實踐社會製造業永續

【作者: 陳念舜】   2023年07月21日 星期五

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面臨當前全球市場供應鏈重組和消費者需求急劇變化,以及在少子高齡化社會中,新世代勞工對於工作的價值觀改變等挑戰。日商歐姆龍公司(OMRON)也從製造業現場支援台灣廠商趁勢導入碳中和、數位化等先進生產技術,以對應最終的ESG永續社會發展需求。


近年來歐姆龍(OMRON)除了持續支援全球製造業現場的生產技術演進之外,也積極推廣獨家推出的「i-Automation」跨域自動化解決方案,既專注於投入發展工廠內設置高度在10m以下的邊緣運算(Edge computing)終端領域。整合從基層感測器等輸入元件(Input)、設備控制器(Logic),直到伺服馬達/變頻器等輸出元件(Output)、工業機器人(Robot)和安全元件(Safety),合併簡稱為「ILOR+S」系列的20萬種產品、模組和獨有先進控制技術,持續關注製造課題並開發大量解決應用提案,發揮歐姆龍在台灣領先其他歐美日系FA品牌大廠的優勢。


透過推動i-Automation解決方案持續演進,也是歐姆龍為了協助克服現今製造業與社會同時面臨「資本生產率與彈性生產」、「經濟與環境效益合理性」、「技術進化與培養熟練人力」、「勞動生產率和人性尊嚴平衡」等4大領域亟待平衡的難題,並將之畫分為推廣自動化應用領域的3大創新路徑:


1.「超越人類的自動化」,除了確實可解決台灣社會現今面臨缺工及能源控管需求,歐姆龍還能藉此整合人工智慧(AI)、5G等先進技術,進一步提升OT+IT資產價值。


例如搭配歐姆龍屬於影像類產品的自動光學檢測裝置(AOI),完成出貨前品檢或製程中產線高速監測程序之後,再經過AI判斷是否為良品(Go/No Go)。另與NTT、NOKIA等網通服務與設備廠商在日本5G領域合作,讓歐姆龍的自動導引搬運車(AGV)或自主移動機器人(AMR)於廠內移動更順暢,未來也不排除朝向AI+5G整合應用邁進。


2.「人與機械高度協調」,則已可見歐姆龍於創新人機協作技術的最新進展,促成機器人與人類在同一場域工作,且足以滿足電動車/半導體等不同產業領域的工安及資安標準。


3.「數位製造革新」,則是在前述兩者目標之上,再利用歐姆龍獨有的傳感控制技術(Sensing & Control)技術為基礎,加速實現「數位分身(Digital twins)」目標。



圖1 : 歐姆龍最新推出NX5控制器,已提升資料傳輸能力為上一代型號的4倍;且經由同步收集所有EtherCAT I/O資料,足以因應高容量通訊需求。(source:OMRON)
圖1 : 歐姆龍最新推出NX5控制器,已提升資料傳輸能力為上一代型號的4倍;且經由同步收集所有EtherCAT I/O資料,足以因應高容量通訊需求。(source:OMRON)

歐姆龍同時支援如EtherCAT、OPC-UA等開放式通訊協定,或與系統整合商(SI)合作納入旗下20萬種產品;並透過該公司「i-BELT」平台,提供完整售後維運及教育訓練服務而有效解決問題,以符合彈性生產需求。現有整合4組工作站應用範例,即是採取自由組裝成為活動式流水線概念。


即使在2019~2022年因COVID-19疫情肆虐,跨國商務活動中斷期間,也有客戶曾洽詢台灣歐姆龍公司,當設備裝機或發生異常時,該如何經過「零接觸」手段即時對應解決?歐姆龍即為此推出內建機台模擬動作(3D-Simulation)功能,以協助客戶縮減設備裝機和保養維修時程。


且強調歐姆龍同樣重視物聯網(IoT)功能,可在客戶現場通訊環境允許下,協助業者透過OT+IT、RT技術自辦公室或遠端監測現場人機動態資訊,展現設備可視化及遠距監控、維運能力。以及為了符合碳中和願景,而在全系列產品皆內建監控電流功能,用以節約能耗;即使減少不必要的設備數量,也可提升稼動率又不失產能,並符合如半導體設備SEMI等不同產業領域的資安標準。


歐姆龍偕產業與時俱進 滿足客戶先進製程需求


圖2 : 台灣歐姆龍公司董事長中野內表示:「OMRON以全方位ILOR+S產品及持續開發的Application,協助企業解決所面臨的生產製造及企業經營課題,致力成為企業的最佳合作伙伴。」
圖2 : 台灣歐姆龍公司董事長中野內表示:「OMRON以全方位ILOR+S產品及持續開發的Application,協助企業解決所面臨的生產製造及企業經營課題,致力成為企業的最佳合作伙伴。」

至於該如何正確傳達「i-Automation」價值,歐姆龍目前正以其為全球共同戰略滲透市場,例如在全球約40個國家/地區的150處據點配備營銷和技術人員,向客戶面臨的問題提出建議;同時在歐姆龍自動化展示中心或實驗室,讓客戶能親眼所見及體驗其最新控制設備與實機結合應用。


且於今年8月即將舉行的「台北國際自動化大展」期間,歐姆龍也以此為基礎,展出支持台灣智慧製造的i-Automotion解決方案,目標為實現與地球環境共存和工作滿意度提升的自動化,創造永續發展的社會。


其中將展出歐姆龍今年4月甫於全球上市的NJ/NX系列最新產品,NX502自動化控制器和NX-EIP201 EtherNet/IP單元以整合控制、資訊與安全功能,強調可加快從PLC控制層上傳伺服器;同時提供現場調試、運作、維護等資訊,直到雲端管理應用的進度,讓整體製造流程速度登峰造極,足以因應產業多變需求。


歐姆龍進一步表示,目前製造業為了有效提高產量,必須準確分析溫度、壓力和流速等資料,才能精準找到最佳加工條件,並將分析結果即時回傳給機器。卻常因為準確分析的前提,必須先按照時間順序,快速準確地收集大量高解析度資料,導致資料傳輸到資料庫時產生瓶頸,通訊頻寬常會不足。


如今,NX5控制器已提升資料傳輸能力為上一代型號的4倍,可將所有不斷增加的高解析度生產資料高速傳輸到資料庫,進而即時參考加工條件下的資料庫分析結果、更新命令值,最快可達到每250μs傳送一次到伺服馬達,內建電子凸輪進行平穩運動、多軸之間能進行高精度補間和相位調整。


且經由同步收集所有EtherCAT I/O資料,確保抖動小於1μs;以及最多可安裝4個EtherNet/IP單元,每個單元的最大允許通訊頻寬為40,000 pps,可因應高容量通訊。最後得以在維持設備快速週期時間的同時預防不良品發生,並於生產過程就掌握產品品質和產量。NX5還配備線上監控PLC程式作動(APB)功能,收集和重播所有控制行為的資料,完全不影響控制生產,並從中快速分析、更容易找出問題的根源,將有助提高機器的可用性和整體設備效率。


歐姆龍經過前瞻及掌握近10年來產業演進趨勢,發掘碳中和與電動車(EV)、Micro LED、晶圓代工先進製程等需求,未來也將順應時代需求劇變,而選擇支援不同產業轉型升級,包含智慧醫療、智慧農業等領域,並且尋求和專業領域的頂尖大廠合作,共同創建解決問題的方案來發展i-Automation。例如已融合AI、5G的產品和解決方案,即可持續開發技術,打造新一代低碳智慧工廠。


**刊頭圖(source:OMRON)


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