20世紀(jì)起,先進(jìn)國(guó)家如美國(guó)在強(qiáng)勁市場(chǎng)推動(dòng)之下,生產(chǎn)自動(dòng)化進(jìn)入快速發(fā)展階段,但在近幾年,隨著控制技術(shù)的不斷進(jìn)步和完善,作為一個(gè)獨(dú)立的工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品,控制系統(tǒng)已成為一項(xiàng)成熟的技術(shù),在自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)中佔(zhàn)有相當(dāng)重要的地位;而近年整合包括生產(chǎn)決策、整合製造、友善人機(jī)、節(jié)能環(huán)保加工及全球化生產(chǎn)決策,「智慧製造」成為工廠自動(dòng)化的重要趨勢(shì),其中控制技術(shù)亦在其中扮演主要關(guān)鍵角色,加上整合控制與視覺(jué)技術(shù)的應(yīng)用,以及工業(yè)機(jī)器人的蓬勃發(fā)展,產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)已成為未來(lái)先進(jìn)「智造」的核心。
包括新一代智慧型手機(jī)、平板電腦等消費(fèi)電子產(chǎn)品的製程上,個(gè)個(gè)都需要成千上百道工序才能組裝完成內(nèi)部數(shù)百個(gè)零部件,加上代工廠商勢(shì)必大批量生產(chǎn),要想全部由機(jī)械人代勞而投資的金額與時(shí)間,恐怕所費(fèi)不貲,也因此越複雜的生產(chǎn)流程且需要越簡(jiǎn)單之操作,皆須透過(guò)直覺(jué)式設(shè)計(jì)和視覺(jué)化介面;而人眼視覺(jué)對(duì)相對(duì)訊號(hào)動(dòng)態(tài)範(fàn)圍較大,機(jī)器視覺(jué)透過(guò)照相鏡頭和軟體,則可彌補(bǔ)人類(lèi)視覺(jué)的極限。
近年來(lái),製造業(yè)面臨的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,消費(fèi)者的胃口瞬息萬(wàn)變,造成產(chǎn)品生命週期愈來(lái)愈短,客製化產(chǎn)品日趨多樣,製造成本亦跟著難以控制,加上更加複雜的其他因素變項(xiàng),使得廠商必須隨時(shí)面對(duì)不穩(wěn)定的訂單、少量多樣的生產(chǎn)及生產(chǎn)良率的控制等相關(guān)問(wèn)題,如何從中找出一個(gè)能夠同時(shí)提升生產(chǎn)力及競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵策略,成為廠商有志一同的關(guān)切方向。
整合系統(tǒng) 建構(gòu)智慧化首要重點(diǎn)
智慧工廠的設(shè)計(jì),主要是因應(yīng)產(chǎn)線(xiàn)測(cè)試的複雜性,如何智慧地快速整合機(jī)器視覺(jué)和馬達(dá)控制及其他周邊設(shè)備,替代人工辨識(shí)、勞動(dòng)作業(yè),尤其針對(duì)廠內(nèi)整合不同品牌設(shè)備整合之需求,無(wú)疑是現(xiàn)今自動(dòng)化技術(shù)的最重要環(huán)節(jié)。
廠商觀察,由於更高速的 CPU 核心已不敷使用,嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工程師開(kāi)始結(jié)合異質(zhì)的處理元件,以進(jìn)一步滿(mǎn)足應(yīng)用需求,加上愈來(lái)愈多的企業(yè)開(kāi)始採(cǎi)用納入了成本利益分析的全面性方案,同時(shí)還考慮到彈性與風(fēng)險(xiǎn)等要素。數(shù)位技術(shù)改變了能源的運(yùn)用、移動(dòng)、控制及儲(chǔ)存方式;除此之外,在彈性考量上,許多設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)捨棄了大型的專(zhuān)業(yè)團(tuán)隊(duì)改為小型團(tuán)隊(duì),致力於將專(zhuān)業(yè)能力轉(zhuǎn)換為實(shí)際創(chuàng)新,而原本用於大型消費(fèi)型裝置的技術(shù),現(xiàn)在也能搭配新一代智慧型嵌入式系統(tǒng),讓系統(tǒng)更為多元化整合。
另一個(gè)趨勢(shì),則是單一設(shè)備的智慧化。以視覺(jué)裝置為例,透過(guò)智能引導(dǎo)視覺(jué)技術(shù)整合學(xué)習(xí)的技術(shù),視覺(jué)系統(tǒng)會(huì)學(xué)習(xí)良品如色調(diào)或髒點(diǎn)等各類(lèi)誤差,透過(guò)「識(shí)別與學(xué)習(xí)到良品相同」的數(shù)據(jù)整合,當(dāng)遇到與學(xué)習(xí)到的工件不同時(shí),就可直接判斷為不良品的模式,這樣的技術(shù)可以排除傳統(tǒng)視覺(jué)軟體系統(tǒng)的不穩(wěn)定要素。這種「可自我思考」的檢測(cè)工具,將會(huì)是後續(xù)視覺(jué)系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢(shì),這類(lèi)設(shè)備最適宜運(yùn)用在已上線(xiàn)的產(chǎn)線(xiàn)上,可直接導(dǎo)入增加產(chǎn)品生產(chǎn)的可靠度,但無(wú)須更改產(chǎn)線(xiàn)設(shè)備的其他架構(gòu),對(duì)終端使用者而言,可說(shuō)具有相當(dāng)?shù)奈Α?/span>