http://kadhoai.com.cn 2026-04-26 14:15:40 來源:digitimes
近(jin)幾(ji)年(nian)來(lai),隻(zhi)要(yao)是(shi)從(cong)事(shi)製(zhi)造(zao)生(sheng)產(chan)業(ye)務(wu)的(de)企(qi)業(ye),都(dou)曾(zeng)聽(ting)聞(wen)某(mou)大(da)電(dian)子(zi)製(zhi)造(zao)業(ye)龍(long)頭(tou),誓(shi)言(yan)部(bu)署(shu)百(bai)萬(wan)機(ji)器(qi)人(ren)大(da)軍(jun),終(zhong)至(zhi)發(fa)展(zhan)出(chu)可(ke)關(guan)燈(deng)生(sheng)產(chan)的(de)無(wu)人(ren)工(gong)廠(chang),隨(sui)著(zhu)此(ci)一(yi)效(xiao)應(ying)推(tui)波(bo)助(zhu)瀾(lan),已(yi)迫(po)使(shi)由(you)來(lai)許(xu)久(jiu)的(de)“自動化”工控年代,處於即將邁向“智能化”工控年代的轉折點。
論lun及ji智zhi能neng工gong廠chang,暫zan且qie撇pie開kai其qi各ge方fang對dui於yu此ci一yi名ming詞ci定ding義yi之zhi詮quan釋shi,是shi否fou有you所suo不bu同tong,事shi實shi上shang,台tai灣wan絕jue大da多duo數shu的de製zhi造zao業ye者zhe,不bu僅jin都dou具ju備bei智zhi能neng工gong廠chang的de雛chu型xing,而er且qie存cun續xu至zhi今jin的de時shi程cheng,其qi實shi相xiang當dang久jiu遠yuan。
許多工廠,即使被歸類在傳統產業,其實早在10年、甚至20年之前,就開始導入自動化,普遍常見的景況是,在前端引進PLC集成控製設備、傳感器等裝置,後端則布建了具備資料搜集功能的計算機,再運用諸如“模糊算法(Fuzzy Control)”等實時控製方式,借以追求工廠運行之最適化。
touguocileimoshi,youzhuyujiangyuanbendangongxingtaidezuoyehuanjing,jiyouzhongduanfenshifangshi,monichengweiduogonghuanjing,jicidadaoxiaonengtishengdexiaoguo,mouzhongchengdushang,yaojiangzhichengweitaiwanzhinenggongchangdexianqu,qishibingweiyanguoqishi。
隻不過,若僅借助自動化,多半可使工業製造流程滿足效率層麵的需求,但假使業者欲隨時因應市場需求,亟盼能彈性調整產能、cujinkongjianyouxiaoliyong,bingyouxiaojiangdishengchanchengben,zhongzhongyuanjing,shiyijinruzhinengcengmiandegeju,bingwufadanchunyikaozidonghuajishulaijiayishixian。zaiciqiantixia,ruheyunyongyouxiaodezhinenghuashouduan,jierguanlizidonghuashebei,yiranchengweizhizaoqiyeburonghuibidezhongdaketi,zhicipanxuandaibiandeshike,wulianwang(The Internet of Things;IoT)技術即顯得相當重要。
究竟一個植基於物聯網技術的智能工廠,大抵呈現何等樣貌?首先,在智能工廠環境內部,通常會有一套名為“資料采集與監控係統(SCADA)”的(de)係(xi)統(tong),旨(zhi)在(zai)作(zuo)為(wei)監(jian)控(kong)及(ji)控(kong)製(zhi)所(suo)有(you)設(she)備(bei)的(de)集(ji)中(zhong)式(shi)控(kong)製(zhi)台(tai),假(jia)使(shi)沒(mei)有(you)此(ci)係(xi)統(tong),就(jiu)會(hui)有(you)一(yi)群(qun)分(fen)散(san)在(zai)特(te)定(ding)區(qu)域(yu),並(bing)許(xu)多(duo)係(xi)統(tong)組(zu)合(he)而(er)成(cheng)的(de)分(fen)散(san)式(shi)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)(DCS)。
在此之中,絕大部分的前端控製,係由遠程終端控製係統(RTU)或PLC負責進行,主係統一般僅肩負係統監控層級的控製任務。舉例來說,針對空調係統,即由PLC負責控製主機及冷卻水塔的容量與流量,至於SCADA係(xi)統(tong),則(ze)提(ti)供(gong)一(yi)個(ge)可(ke)供(gong)變(bian)更(geng)設(she)定(ding)的(de)操(cao)作(zuo)機(ji)製(zhi),俾(bi)使(shi)操(cao)作(zuo)員(yuan)改(gai)變(bian)容(rong)量(liang)或(huo)流(liu)量(liang)的(de)目(mu)標(biao)值(zhi),一(yi)旦(dan)將(jiang)需(xu)要(yao)告(gao)警(jing)的(de)條(tiao)件(jian)設(she)定(ding)妥(tuo)善(shan),日(ri)後(hou)萬(wan)一(yi)出(chu)現(xian)水(shui)位(wei)偏(pian)低(di)、流量不足乃至於溫度過高等情況,PLC或RTU就會運用回授控製的方式,借以控製流量或溫度,與此同時,SCADA仍將全程監控係統的整體效能。
實現智能感測的必備技術
總括而論,要想建立一個智能工廠情境,先決條件即是讓製造流程具備智能判斷的能力,而此一能量的來源,基本上來自於儀器、儀表、傳感器等控製係統,這些都是不可或缺的基礎構成要素。綜觀近幾年來儀器、儀表的智能化發展,主要是以微處理器及人工智能技術為發展主軸,主要是藉由神經網絡、遺傳算法、進化計算、混沌控製等智能技術,為儀器與儀表增添了高速、高效、多功能、高機動性、高靈活度等特質。
比方說專家控製係統(ECS),即(ji)是(shi)一(yi)種(zhong)融(rong)合(he)大(da)量(liang)專(zhuan)門(men)知(zhi)識(shi)與(yu)經(jing)驗(yan)的(de)程(cheng)序(xu)化(hua)係(xi)統(tong),其(qi)透(tou)過(guo)人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)與(yu)計(ji)算(suan)機(ji)運(yun)算(suan)技(ji)術(shu),足(zu)以(yi)根(gen)據(ju)某(mou)領(ling)域(yu)一(yi)或(huo)多(duo)個(ge)專(zhuan)家(jia)所(suo)提(ti)供(gong)的(de)知(zhi)識(shi)與(yu)經(jing)驗(yan),從(cong)而(er)進(jin)行(xing)推(tui)理(li)判(pan)斷(duan),並(bing)模(mo)擬(ni)人(ren)類(lei)專(zhuan)家(jia)的(de)決(jue)策(ce)過(guo)程(cheng),以(yi)便(bian)能(neng)解(jie)決(jue)一(yi)些(xie)原(yuan)本(ben)需(xu)要(yao)專(zhuan)家(jia)介(jie)入(ru)的(de)棘(ji)手(shou)難(nan)題(ti)。
至於模糊控製器(FC-Fuzzy Controller),也是智能工廠相關技術當中,另一個值得矚目的焦點。模糊控製技術具有處理不確定性、bujingquexingjimohuxinxideshili,yijimianduiwufajianzaoshuxuemoxingdebeikongguocheng,wangwangkeshishitigongyouxiaokongzhi,jiejueyixiechangguikongzhisuobianchangmojidenanti,yuanyucigu,jiugongyekongzhilingyuerlun,mohukongzhiqueshizhujianhuodeguangfancaiyong。
當然,IoT蘊含了感測、傳輸及應用等三個層次,因此意欲實現智能工廠應用,除了建構智能感測機能外,另外也須留意兩個重要趨勢,一是“控製係統的網絡化”,另一則是“工業通信的無線化”。首(shou)先(xian)在(zai)於(yu)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)網(wang)絡(luo)化(hua)部(bu)分(fen),不(bu)可(ke)諱(hui)言(yan),伴(ban)隨(sui)工(gong)廠(chang)製(zhi)造(zao)流(liu)程(cheng)所(suo)連(lian)結(jie)的(de)嵌(qian)入(ru)式(shi)設(she)備(bei)愈(yu)來(lai)愈(yu)多(duo),以(yi)致(zhi)於(yu)最(zui)佳(jia)的(de)因(yin)應(ying)之(zhi)道(dao),就(jiu)成(cheng)為(wei)透(tou)過(guo)雲(yun)端(duan)架(jia)構(gou)來(lai)部(bu)署(shu)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong),但(dan)值(zhi)得(de)注(zhu)意(yi)的(de)是(shi),肇(zhao)因(yin)於(yu)影(ying)像(xiang)與(yu)語(yu)音(yin)等(deng)挾(xie)帶(dai)較(jiao)大(da)資(zi)料(liao)量(liang)的(de)訊(xun)號(hao)不(bu)斷(duan)增(zeng)加(jia),對(dui)於(yu)傳(chuan)輸(shu)效(xiao)率(lv)、網(wang)絡(luo)帶(dai)寬(kuan)的(de)要(yao)求(qiu),在(zai)在(zai)都(dou)是(shi)嚴(yan)苛(ke)考(kao)驗(yan),隻(zhi)因(yin)生(sheng)產(chan)流(liu)程(cheng)容(rong)錯(cuo)空(kong)間(jian)甚(shen)小(xiao),任(ren)何(he)經(jing)由(you)網(wang)絡(luo)傳(chuan)遞(di)的(de)封(feng)包(bao)信(xin)息(xi),實(shi)不(bu)容(rong)許(xu)絲(si)毫(hao)閃(shan)失(shi),在(zai)此(ci)情(qing)況(kuang)下(xia),哪(na)裏(li)些(xie)資(zi)料(liao)理(li)應(ying)優(you)先(xian)傳(chuan)送(song)(譬如設備故障訊息),哪裏些資料可容後傳送(譬如電子郵件),勢必都得取決控製係統的智能判斷能力。
youguangongyetongxinwuxianhua,yishijinjinianlaizhinenggongchanglingyuzhizhongderemenhuati,qizhisuoyibeishouguanzhuyutaolun,naizaiyuwuxianjishuzaibushudebianlixingshang,mingxianjiaoguowangyouxianjishuzhanyouyoushi,ranzhideyitide,buguanshilanya、Wi-Fi、GPS、LTE或WiMAX等無線通信標準,無論在於可靠性、確定性、實時性甚或兼容性等方麵,其實都還有進步的空間,因此綜觀現今以智能功能為訴求的儀器、儀表或其它自動化設備,在內嵌無線傳輸功能之餘,仍無法全然切斷其與有線網絡技術的臍帶。
憑借智能感測 既興利也可除弊
無論如何,不管透過何種技術建立智能工廠,終極目的皆在於獲得效益,否則台灣製造業屹立國際舞台已非一天兩天之前,過去停留在“自動化”階段,就已能虎虎生風,何必為了“智能化”而多此一舉。
事(shi)實(shi)上(shang),一(yi)些(xie)開(kai)始(shi)導(dao)入(ru)智(zhi)能(neng)感(gan)測(ce)技(ji)術(shu)的(de)製(zhi)造(zao)業(ye)者(zhe),已(yi)明(ming)顯(xian)感(gan)受(shou)到(dao)前(qian)所(suo)未(wei)見(jian)的(de)好(hao)處(chu)。例(li)如(ru)某(mou)家(jia)以(yi)生(sheng)產(chan)民(min)生(sheng)用(yong)品(pin)為(wei)主(zhu)的(de)製(zhi)造(zao)商(shang),即(ji)透(tou)過(guo)布(bu)建(jian)於(yu)生(sheng)產(chan)線(xian)前(qian)端(duan)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi),得(de)以(yi)精(jing)準(zhun)掌(zhang)握(wo)其(qi)所(suo)生(sheng)產(chan)的(de)每(mei)一(yi)項(xiang)商(shang)品(pin),究(jiu)竟(jing)耗(hao)用(yong)了(le)多(duo)少(shao)電(dian)、水shui或huo糖tang等deng資zi源yuan,從cong而er精jing準zhun估gu算suan各ge項xiang商shang品pin的de真zhen實shi成cheng本ben,終zhong至zhi反fan應ying到dao訂ding價jia策ce略lve,在zai成cheng本ben與yu利li潤run之zhi間jian找zhao到dao最zui佳jia平ping衡heng點dian,也ye帶dai動dong了le營ying運yun績ji效xiao的de上shang揚yang。
值zhi得de一yi提ti的de,該gai公gong司si在zai精jing確que獲huo悉xi資zi源yuan消xiao耗hao情qing況kuang之zhi餘yu,也ye順shun勢shi掌zhang握wo了le二er氧yang化hua碳tan的de排pai放fang信xin息xi,因yin而er針zhen對dui政zheng府fu日ri後hou可ke能neng施shi行xing的de碳tan盤pan查zha製zhi度du預yu作zuo準zhun備bei,對dui於yu企qi業ye形xing象xiang,亦yi具ju有you加jia分fen效xiao果guo。
lingyizhizaoyezhe,dangchudaoruzhinenggancejishudechuzhong,zhishiweilejieyueyongdianchengben,ranerzaiyunyongguochengzhong,qigaocengzhuguantouguolishishujudefenxibidui,faxianqixiamouchangqudeyizushengchanjitai,jinqihaodianliangyichangbiaogao,dandangshibingfeishengchanwangji,jitaiyunzhuanshijianbingweijiaopingshizengjia,youqidaolezhouxiuerri,gaonenghaoqingkuangrengjiuyouzengwujian,zhongzhongjixiang,xianshigaijitaiyichengxianbuhechanglidezhuangtai。
於yu是shi乎hu,這zhe名ming主zhu管guan合he理li懷huai疑yi這zhe台tai設she備bei已yi經jing出chu現xian故gu障zhang,才cai會hui產chan生sheng異yi常chang耗hao電dian現xian象xiang,接jie著zhu迅xun速su接jie洽qia供gong應ying商shang,請qing其qi指zhi派pai工gong程cheng師shi到dao場chang檢jian修xiu,結jie果guo證zheng實shi該gai設she備bei的de確que有you失shi靈ling現xian象xiang,若ruo不bu盡jin速su加jia以yi修xiu複fu,未wei來lai兩liang個ge月yue內nei隨sui時shi可ke能neng停ting擺bai,進jin而er對dui生sheng產chan作zuo業ye釀niang成cheng嚴yan重zhong衝chong擊ji,後hou果guo不bu堪kan設she想xiang,所suo幸xing在zai緊jin急ji修xiu複fu後hou,一yi切qie回hui歸gui正zheng常chang,及ji時shi遏e止zhi一yi場chang災zai難nan。