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自動化時代來臨 無人工廠現商機
「工控智慧化關鍵技術論壇」會後報導

【作者: 丁于珊】   2013年04月08日 星期一

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圖一 :  CTIMES主辦的《工控智慧化關鍵技術論壇》,第一場由經濟部工業局副局長呂正華講解「智慧自動化產業發展的機會與挑戰」,台下學員座無虛席。
圖一 : CTIMES主辦的《工控智慧化關鍵技術論壇》,第一場由經濟部工業局副局長呂正華講解「智慧自動化產業發展的機會與挑戰」,台下學員座無虛席。

機器人革命正在全球進行中。隨著技術的進步,工業機器人從過去只能做簡單或重複性高的工作,轉變成更加高精密度且具備智慧化系統的機器。加上價格越來越低後,帶動工業機器人的應用範圍變得越來越廣泛,更多的企業開始導入工業機器人,生產機台也開始走向更高度的智慧自動化。


台灣是全球的重要生產基地,同時也擁有機、電、資訊等專業人才及完整的產業供應連,具備極佳的發展條件。隨著氣候變遷、技術進步、物價上漲、人口結構改變等因素,政府開始逐漸認知智慧自動化為大勢所趨,因此開始擬定智慧自動化產業發展方案。


在CTIMES主辦的《工控智慧化關鍵技術論壇-從工控自動化邁向無人工廠》論壇中,經濟部工業副局長呂正華提到, 自動化技術在經過應用加值後,可運用在製造業如零件組裝等較辛苦的3K環境中,或者服務業甚至是醫療照護上,透過自動化的生產流程增加效益。


以電子產業來看,鴻海幫蘋果代工iPhone,若以一年生產一億支來計算,每個小時必須生產出一萬多支手機,若能夠以自動化工業機器人來取代人力,將可能提高生產價值,也因此郭台銘打算推動百萬機器大軍。


台灣在自動化產業推動上,短期以3C、3K製程為主,目的在於改善製造業的效率,並且促進產業升級。隨著技術的進步,機器將達到更高的精細度,智慧自動化將更全面的應用在綠能產業、醫療照護或觀光旅遊上。呂正華也指出,除了繼續發展醫療照護的自動化外,也希望能夠透過智慧自動化來吸引台商回台,而這也是今年的主要重點。目前成功的案例已有如伺服器企業大訊將導入10條自動化產線,以加快回台設廠進度,其他包括可成、迎廣、首利等大廠也都預計導入50條以上的自動化生產線。



圖二 :  Xilinx協理周竺鼎表示FPGA在技術門檻上也相對較高,容易提高差異化價值。
圖二 : Xilinx協理周竺鼎表示FPGA在技術門檻上也相對較高,容易提高差異化價值。

彈性化設計提高產品差異化

在智慧自動化產業中,工控扮演著極為重要的角色。在圖形化介面逐漸導入工控領域後,讓FPGA在這個領域中也開始嶄露頭角,Xilinx協理周竺鼎表示,FPGA可以做到過去MCU做不到的圖形化處理,且在效能、彈性化設計、產品價值、附加價值等方面都較MCU來的高。


MCU可以大量生產,降低成本,進入的技術門檻也較低,業者可以很容易地在市面上買到相同規格的MCU,所提供的解決方案也都很完整,但是相對的,產品差異化不大,只能在軟體上做出不同,且MCU的效能沒辦法再做調校。


相較之下,彈性設計、即時為FPGA最大的優勢,在用戶規格有所改變時,FPGA能夠隨時改變、調整。周竺鼎指出,當MCU遇到規格變動時,大多的做法就是外掛FPGA做介面擴充。此外,FPGA在技術門檻上也相對較高,容易提高差異化價值。



圖三 :  Linear資深工程師Stanley Chen指出,POE只需要一條線就能夠傳輸所有資料及電源,不僅佈線簡單,且減少成本。
圖三 : Linear資深工程師Stanley Chen指出,POE只需要一條線就能夠傳輸所有資料及電源,不僅佈線簡單,且減少成本。

隨著POE(Power over Ethernet)供電產品功能越來越多,所需的功率將越來越大,Linear資深工程師Stanley Chen表示,因此供電效率很重要。POE簡單來說,是乙太網路供電,Stanley Chen指出,只要和網路相關產品都能夠使用POE,而其好處在於只需要一條線就能夠傳輸所有資料及電源,且少了PD端的配置,不僅佈線簡單,且減少成本,對於一些服務業櫃檯點餐,要求簡單清潔的桌面來說,POE提供題大的好處。



圖四 :  英飛凌資深應用工程師朱淡森表示,自動化管理是大勢所趨。
圖四 : 英飛凌資深應用工程師朱淡森表示,自動化管理是大勢所趨。

軟體開發環境複雜

自動化管理是大勢所趨,英飛凌資深應用工程師朱淡森舉例,過去傳統社會人們可以透過腳踏車來做為運輸工具,然而隨著人口增加,產品多樣性及複雜度也隨之增加,必須透過物流管理來控管運輸系統,而這得依靠自動化管理來增加工作效率。


然而在研發工控系統上,軟體進步速度始終追趕不上硬體,開發人員在學習新的開發環境或軟體時,常會遇到還未全盤了解,硬體卻已經有了新一代產品上市。針對這樣的問題,英飛凌也提供一套解決方案,來讓開發人員可以加快軟體開發,以便能夠更快速即時的進入市場。



圖五 :  網護科技資深工程師陳逸隆表示,開發人員在開發工控系統時,常因不同的作業系統而需花長時間學習,耗時且困難。
圖五 : 網護科技資深工程師陳逸隆表示,開發人員在開發工控系統時,常因不同的作業系統而需花長時間學習,耗時且困難。

此外,在開發工控系統時,開發人員也常會面臨幾大難題,在撰寫驅動程式時,必須針對不同的作業系統了解不同的資訊,網護科技資深工程師陳逸隆表示,每個作業系統約需要六個月學習時間,不但耗時且困難。


且開發驅動程式常面臨API參數不明,導致學習使用困難;技術問題無數可解,導致開發難度倍增;需要學習不同作業系統核心架構,並且重新開發等問題。而WinDriver能夠提供完整API函庫,加快開發速度,且其除錯工具能夠完整記錄資訊,方便快速調整。最重要的是WinDriver Kernel取代傳統開發,免除不同作業系統的繁瑣知識,加快開發時程。簡而言之,陳逸隆指出,WinDriver提供簡易、快速且穩定的開發環境。



圖六 :  精密機械研究發展中心副組長蕭仁忠認為,台灣不只要積極掌握基礎的核心技術,更要全面性的考量自身的優勢。
圖六 : 精密機械研究發展中心副組長蕭仁忠認為,台灣不只要積極掌握基礎的核心技術,更要全面性的考量自身的優勢。

台灣的方向在哪裡?

根據調查,汽車產業的焊接、噴漆、裝接等流程的自動化需求最多,若以台灣本身當作市場,勢必沒有優勢,但如果能夠打進中國這個大市場,精密機械研究發展中心副組長蕭仁忠說到:「雖沒有中國本土廠商來的有優勢,但還是值得做,」台灣在工具機基礎技術上有一定的優勢,如果能夠和機械手臂結合,將具有市場發展潛力。


機器人只是自動化中的一小部分,蕭仁忠表示,機器人只是工業自動化中的一個角色,或可說是一個零組件,重要的是要以成本、效率、實施方式等多方面考量,才能找到有利的定位。換句話說,台灣不只要積極掌握基礎的核心技術,更要全面性的考量自身的優勢。


愛麗絲跟著兔子跌進樹洞後,問著笑臉貓該走哪條路,笑臉貓回答她:「既然不知道要往哪裡去,那麼選擇哪條路都是一樣的。」呂正華表示,重點是要能夠找到清楚方向,大家一起往同樣的方向走,才能達到最終的目標。


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