自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)升級(jí)帶來(lái)工業(yè)全新生命力

機(jī)器視覺(jué)重要性日增

NI也特別強(qiáng)調(diào)機(jī)器視覺(jué)的重要性。在很多情況下，工廠(chǎng)作業(yè)員經(jīng)常會(huì)因?yàn)槠谂c人類(lèi)的錯(cuò)覺(jué)等因素，導(dǎo)致透過(guò)人眼檢視容易出現(xiàn)問(wèn)題。NI技術(shù)營(yíng)銷(xiāo)工程師黃翔鉎說(shuō)，NI的機(jī)器視覺(jué)開(kāi)發(fā)模塊，便是專(zhuān)為開(kāi)發(fā)布署機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用而設(shè)計(jì)。其中內(nèi)建數(shù)百筆函式，可透過(guò)多部相機(jī)擷取影像，并透過(guò)強(qiáng)化影像、對(duì)象定位、識(shí)別對(duì)象、量測(cè)零件，并檢驗(yàn)對(duì)象是否存在，以便圖像處理作業(yè)。

事實(shí)上，在機(jī)器手臂上增加傳感器，例如加入CCD視訊模塊，來(lái)讓機(jī)器正確動(dòng)作與定位，或者加入傳感器，讓機(jī)器的運(yùn)作變得更靈敏與聰明，是工業(yè)自動(dòng)化重要的發(fā)展方向。目前LabVIEW機(jī)器視覺(jué)開(kāi)發(fā)模塊，可透過(guò)多部相機(jī)與機(jī)器視覺(jué)軟件來(lái)擷取并處理影像，因此可減少維護(hù)成本與開(kāi)發(fā)時(shí)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(shuō)，這套開(kāi)發(fā)模塊最大優(yōu)點(diǎn)，就是能以一整套完整的算法來(lái)處理影像，不論是藥品包裝的光學(xué)文字辨識(shí)(OCR)，或是檢驗(yàn)太陽(yáng)能面板的瑕疵，都能透過(guò)機(jī)器視覺(jué)開(kāi)發(fā)模塊的算法數(shù)據(jù)庫(kù)，來(lái)解決各種機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用的難題。

工業(yè)以太網(wǎng)地位舉足輕重

在一個(gè)自動(dòng)化工廠(chǎng)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(dòng)器、IO、HMI等，都是極受重視的項(xiàng)目。以臺(tái)灣出口產(chǎn)品中最知名的工具機(jī)臺(tái)(CNC)為例，一個(gè)完整的車(chē)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?yàn)樵诠S(chǎng)自動(dòng)化產(chǎn)在線(xiàn)，信息的傳遞都是透過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)來(lái)進(jìn)行鏈接。工業(yè)以太網(wǎng)不只能用于工業(yè)自動(dòng)化，包括運(yùn)動(dòng)控制、智能電網(wǎng)、高鐵車(chē)廂、捷運(yùn)閘門(mén)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(xiàn)與一般PC所使用的以太網(wǎng)絡(luò)線(xiàn)相同。傳統(tǒng)的工業(yè)傳輸線(xiàn)路，包括地址線(xiàn)、數(shù)據(jù)線(xiàn)與控制線(xiàn)等，必須采用一大捆的并行線(xiàn)路，但透過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)，只需要一條線(xiàn)就可以傳送命令來(lái)控制數(shù)據(jù)，不需要使用數(shù)量龐大的線(xiàn)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(shí)間定時(shí)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(shuō)，對(duì)于工業(yè)以太網(wǎng)，各家大廠(chǎng)都推出自有標(biāo)準(zhǔn)。例如西門(mén)子的自有標(biāo)準(zhǔn)為ProFi NET、美國(guó)的ROCK WELL標(biāo)準(zhǔn)叫做EtherNet IP、德國(guó)Beckhoff推的是EtherCAT、奧地利的BR則主推Ethernet Powerlink，每家大廠(chǎng)都推出自有的協(xié)議，其心態(tài)無(wú)非希望市場(chǎng)都來(lái)使用自家的協(xié)議，如此一來(lái)，可以球員兼裁判，但也導(dǎo)致市場(chǎng)的標(biāo)準(zhǔn)紛亂無(wú)章。

各家廠(chǎng)商盡管都有自家標(biāo)準(zhǔn)，但為了市場(chǎng)占有率，也必須支持其他廠(chǎng)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(chǎng)上存在許多解決方法，例如采用ASIC，但只能選擇固定種類(lèi)的協(xié)議。有些廠(chǎng)商則將各種不同協(xié)議做成小型的模塊，因應(yīng)客戶(hù)需求，更改模塊來(lái)支持不同協(xié)議。但缺點(diǎn)是必須針對(duì)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(wèn)題，但都不是最佳的方案。

江允貴指出，其實(shí)要解決這些問(wèn)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(xiě)入FPGA里就能支持一次搞定，完全擁有彈性與靈活性。

無(wú)人工廠(chǎng)不是夢(mèng)

從自動(dòng)化到智能化，工業(yè)生產(chǎn)線(xiàn)的終極目標(biāo)，就是要能打造出真正無(wú)人的作業(yè)環(huán)境。然而這究竟只是個(gè)夢(mèng)想，還是真有實(shí)現(xiàn)的一天呢?其實(shí)一般來(lái)說(shuō)，機(jī)器都需要透過(guò)人類(lèi)的程序撰寫(xiě)，使其進(jìn)行動(dòng)作。目前已有許多機(jī)器人，開(kāi)始擁有智能學(xué)習(xí)的能力，可以透過(guò)經(jīng)驗(yàn)來(lái)使其更進(jìn)化。

郭皇志說(shuō)，讓機(jī)器有學(xué)習(xí)功能，其實(shí)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(chǎng)的自動(dòng)化，其實(shí)比讓機(jī)器自我學(xué)習(xí)，還要來(lái)得容易許多。從這樣的觀點(diǎn)來(lái)看，全自動(dòng)化的無(wú)人工廠(chǎng)，并非遙不可及的夢(mèng)想。

其實(shí)目前許多任務(wù)廠(chǎng)都已陸續(xù)在部分區(qū)域，采用無(wú)人化的全機(jī)器運(yùn)作。這顯然已經(jīng)是無(wú)人工廠(chǎng)的初步實(shí)現(xiàn)，未來(lái)廠(chǎng)房無(wú)人化的區(qū)域勢(shì)必將不斷增加，讓更多任務(wù)作都可以交由機(jī)器來(lái)完成。