自動化產(chǎn)業(yè)升級帶來工業(yè)全新生命力

機(jī)器視覺重要性日增

NI也特別強(qiáng)調(diào)機(jī)器視覺的重要性。在很多情況下，工廠作業(yè)員經(jīng)常會因為疲勞與人類的錯覺等因素，導(dǎo)致透過人眼檢視容易出現(xiàn)問題。NI技術(shù)營銷工程師黃翔鉎說，NI的機(jī)器視覺開發(fā)模塊，便是專為開發(fā)布署機(jī)器視覺應(yīng)用而設(shè)計。其中內(nèi)建數(shù)百筆函式，可透過多部相機(jī)擷取影像，并透過強(qiáng)化影像、對象定位、識別對象、量測零件，并檢驗對象是否存在，以便圖像處理作業(yè)。

事實上，在機(jī)器手臂上增加傳感器，例如加入CCD視訊模塊，來讓機(jī)器正確動作與定位，或者加入傳感器，讓機(jī)器的運作變得更靈敏與聰明，是工業(yè)自動化重要的發(fā)展方向。目前LabVIEW機(jī)器視覺開發(fā)模塊，可透過多部相機(jī)與機(jī)器視覺軟件來擷取并處理影像，因此可減少維護(hù)成本與開發(fā)時間，如需更換硬件，也只要匯入現(xiàn)有程序代碼即可。

黃翔鉎說，這套開發(fā)模塊最大優(yōu)點，就是能以一整套完整的算法來處理影像，不論是藥品包裝的光學(xué)文字辨識(OCR)，或是檢驗太陽能面板的瑕疵，都能透過機(jī)器視覺開發(fā)模塊的算法數(shù)據(jù)庫，來解決各種機(jī)器視覺應(yīng)用的難題。

工業(yè)以太網(wǎng)地位舉足輕重

在一個自動化工廠中，包括工業(yè)以太網(wǎng)(Industrial Networking)、可程序邏輯控制器(PLC)、伺服驅(qū)動器、IO、HMI等，都是極受重視的項目。以臺灣出口產(chǎn)品中最知名的工具機(jī)臺(CNC)為例，一個完整的車床、洗床、磨床等，幾乎涵蓋了以上的所有關(guān)鍵組件。

在這些關(guān)鍵組件中，工業(yè)以太網(wǎng)的角色舉足輕重。因為在工廠自動化產(chǎn)在線，信息的傳遞都是透過工業(yè)以太網(wǎng)來進(jìn)行鏈接。工業(yè)以太網(wǎng)不只能用于工業(yè)自動化，包括運動控制、智能電網(wǎng)、高鐵車廂、捷運閘門連貫、紡織機(jī)、工具機(jī)等，都是工業(yè)以太網(wǎng)的應(yīng)用范圍。

工業(yè)以太網(wǎng)的傳輸線與一般PC所使用的以太網(wǎng)絡(luò)線相同。傳統(tǒng)的工業(yè)傳輸線路，包括地址線、數(shù)據(jù)線與控制線等，必須采用一大捆的并行線路，但透過工業(yè)以太網(wǎng)，只需要一條線就可以傳送命令來控制數(shù)據(jù)，不需要使用數(shù)量龐大的線材。而工業(yè)以太網(wǎng)也擁有工業(yè)應(yīng)用所需要的容余、以及時間定時管理等功能，盡管工業(yè)以太網(wǎng)與家用的PC以太網(wǎng)并非完全相同，然而其精神是一致的。

江允貴說，對于工業(yè)以太網(wǎng)，各家大廠都推出自有標(biāo)準(zhǔn)。例如西門子的自有標(biāo)準(zhǔn)為ProFi NET、美國的ROCK WELL標(biāo)準(zhǔn)叫做EtherNet IP、德國Beckhoff推的是EtherCAT、奧地利的BR則主推Ethernet Powerlink，每家大廠都推出自有的協(xié)議，其心態(tài)無非希望市場都來使用自家的協(xié)議，如此一來，可以球員兼裁判，但也導(dǎo)致市場的標(biāo)準(zhǔn)紛亂無章。

各家廠商盡管都有自家標(biāo)準(zhǔn)，但為了市場占有率，也必須支持其他廠商的協(xié)議。只是工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)如此繁多，又該怎么做?

目前市場上存在許多解決方法，例如采用ASIC，但只能選擇固定種類的協(xié)議。有些廠商則將各種不同協(xié)議做成小型的模塊，因應(yīng)客戶需求，更改模塊來支持不同協(xié)議。但缺點是必須針對不同協(xié)議，做出多種模塊，不只成本提高，在管理上也不具靈活性。這些方式，盡管都能解決問題，但都不是最佳的方案。

江允貴指出，其實要解決這些問題，需要一顆FPGA就夠了。FPGA由于是可程序邏輯芯片，因此要什么協(xié)議，只需要把該協(xié)議的IP寫入FPGA里就能支持一次搞定，完全擁有彈性與靈活性。

無人工廠不是夢

從自動化到智能化，工業(yè)生產(chǎn)線的終極目標(biāo)，就是要能打造出真正無人的作業(yè)環(huán)境。然而這究竟只是個夢想，還是真有實現(xiàn)的一天呢?其實一般來說，機(jī)器都需要透過人類的程序撰寫，使其進(jìn)行動作。目前已有許多機(jī)器人，開始擁有智能學(xué)習(xí)的能力，可以透過經(jīng)驗來使其更進(jìn)化。

郭皇志說，讓機(jī)器有學(xué)習(xí)功能，其實是很不容易的事，然而這都已經(jīng)可以做到了。反觀要達(dá)到工廠的自動化，其實比讓機(jī)器自我學(xué)習(xí)，還要來得容易許多。從這樣的觀點來看，全自動化的無人工廠，并非遙不可及的夢想。

其實目前許多任務(wù)廠都已陸續(xù)在部分區(qū)域，采用無人化的全機(jī)器運作。這顯然已經(jīng)是無人工廠的初步實現(xiàn)，未來廠房無人化的區(qū)域勢必將不斷增加，讓更多任務(wù)作都可以交由機(jī)器來完成。