2013台北國際自動化大展速寫

在通訊部份，工業網路故向來有著專用、封閉的特性，這種網路規範由各家公司自行研製，往往是針對某一特定應用領域而設，效率也是最高，但是在相互連接時就會顯得各項指標參差不齊，推廣與維護都比較難以協調，因此要走向開放，除底層的Field bus外，現在幾乎都已改走乙太網路，讓現場端的製造系統得以與上層的管理系統無縫連結。

設備內部的開放性架構主要則是指PC Based系統，在這次展覽中，雖然PLC仍是主流，不過PC Based的應用層面已逐漸擴展，過去PLC由於技術成熟、運作穩定加上歷史悠久，成為工廠生產系統的最愛，後來PC Based控制器援引PC技術，標榜開放特性，初期發展時，市場雖詬病其不穩定缺點，不過經過長期發展，PC Based控制器已經克服這項缺陷，研華就指出，PC Based控制器原本賴以為競爭優勢的開放性特色，在PC產業的技術突飛猛進下，更讓PC Based將應用觸角延伸到他領域。

其開放性架構最重要的意義在於系統建構時，其技術來源不會只受限於單一廠商，也因此未來系統在維修或擴充時，可以有更多選擇，這也讓整體產線更俱彈性，未來的智慧化功能延伸，將會更簡易迅速。

全面整合效率加倍

除了開放性外，另一個趨勢是高整合，這點西門子推出的「TIA Portal」(全方位整合自動化平台)更是此次展覽的代表作，西門子是自動化領域的全球大廠，其產品布局相當全面，而1996年提出的「TIA」(全方位整合自動化)，就是西門子在智慧工廠的核心概念，西門子指出，TIA是西門子進入下一世代自動化的里程碑。

1996年開始推動的TIA，當時主要著重在硬體面的整合，打造出具有共通性的硬體平台，讓旗下產品如控制器、人機介面可以互通，經過長年的落實，2010年正式推出TIA概念平台 – TIA Portal。

今年更新的「TIA Portal」版本，主要功能可同一平台上，同時規劃、處理不同產品，現在一般自動化產品的處理平台，都是針對單一產品設計，彼此間無法共通，「TIA Portal」不但可處理不同產品，而且可在同一頁面同時處理，共享資料庫，且不同產品頁面的資料、圖示可互相拉曳使用，大幅簡化工程規劃人員的作業內容，並節省工作時間。

介面部份，「TIA Portal」採用了直觀式設計，大量使用圖形化icon，縮短使用者學習曲線，相較於以往的自動化設計平台，在產品問世前要先耗費一段時間學習開發平台的操作，「TIA Portal」的設計讓使用者更快上手。

更銳利的機器視覺

至於在機器視覺方面，，從一開始的機器視覺攝影機到後來逐步加入的影像軟體，機器視覺的領域越來越寬，在智慧工廠概念中，一般人多認為機器視覺只是自動化系統中的一個環節，並不會有太多的改變，不過從次的展出中，可以發現這樣的說法並不正確，工廠的最基本任務就是產能與品質，智慧化的前提必須以這兩者為主，否則就算整合度再高、資料量再豐富，一旦產能與品質無法達到要求也是枉然，因此善用機器視覺產品，來提昇工廠的質與量，將是智慧工廠最基本要求之一。

從會展中碁仕展出的兩款產品e2V線掃描攝影機與Matrox MIL圖像處理函數庫就可看出機器視覺對智慧工廠的重要性，e2V的線掃描從初階的2K到4K、8K、16K，再到年底即將推出的20K，其精細度與掃描速度不斷提昇，成為製造系統中最銳利的眼睛，而Matrox MIL圖像處理函數庫主要則是用來補足前端攝影機的不足，利用後端演算法來補強，Matrox MIL可協助生產線提昇良率，有效提昇良率，避免過去誤判機率過高的缺陷。

在運動控制方面，智慧工廠體系下的運動控制系統技術發展趨勢會有幾點，首先是高精度、高效能與高穩定度，受制於伺服控制的架構，必須在精度與速度上有所取捨，導致整體性能無法提升。因此，提高精度與效能除了在機構的改善外，增加伺服系統的頻寬亦是相當重要，第2則是多軸運動控制，因應自動化系統的普及，使得在單一機台上的軸數增加，一台設備幾十軸數、一條生產線上幾百軸都是有可能的。因此，在軸數增加的情況下，如何協調各軸之動作、監控機台的運作，與配線的方式將是重要的議題。

小結

另外展會中也有業者指出，智慧工廠與現行的自動化設備，最大差異在於產品的加值化，舉例來說，以往的工業通訊只做為機台的訊號傳遞，後來因應整合需求，開始導入乙太網路架構，但是一般乙太網路的拓樸都是採星形結構，一旦封包遺失就無法救回，輕則讓設備運作不順，重則導致系統停擺，因此必須設計出特殊的拓樸架構，以作為製造系統有更強、更即時的備援機制，同時因應地區、環境的不同，可調整出最適宜架構，這就是產品的加值。

雖然這次展出的自動化產品相當多元，不過有意往智慧化方向邁進的製造業主主不一定要全盤皆收，應該是要看工廠本身的型態與既有系統來補強，而在架構智慧工廠系統時，導入者要注意設備的開放性問題，過去提供自動化設備的廠商，其系統多走封閉式，未來若有延展需求，將會帶來大量的資源耗費，開放性架構則可充分解決這方面的問題。