未來工廠將迎工業物聯網和工業4.0
點擊：1177 日期：2017-08-03
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據Quality Magazine報導，發那科(Fanuc)和通用汽車(GM)研發零停機技術(ZDT)，持續監控機器人的健康和穩定，ZDT已避免超過50%非預期停機，GM全球工廠約有3萬部機器人，其中約有8,000部支持ZDT，數量仍持續增加。
為了展望未來，必須先回顧過去。18世紀末期，工業1.0以蒸汽動力驅動機械生產。20世紀初期，電力促使邁向工業2.0，進行大量生產。1970年代電子結合IT促成自動化生產，亦即持續至今的工業3.0。接下來是工業物聯網和工業4.0，以網絡系統來監控、分析并改善制造營運。
美國國家科學基金會(NSF)把實體網絡系統視為「深度整合的實體和數字組件，每個組件皆有不同的時空尺度，展現各種行為模式，因應環境來調整彼此互動關系」，簡單說就是智慧工廠。
智慧工廠內部的機器會利用自我優化、自我設置和人工智能(AI)來完成復雜任務，一來符合成本效益，二來提高產品和服務的質量。
網絡系統是未來智能工廠的基礎，但成敗取決于數據收集、處理和分析能力，這就是機器視覺派上用場的時候了。隨著機器視覺的成本逐漸降低，有更多的方案、更強大的硬件、更聰明的算法出現，再加上物聯網連接所有裝置，機器視覺將成為絕佳的數據收集工具。
相機體積變得更小且價格更低，在物聯網計劃廣泛使用，機器人、3D成像、機器學習日益熱門。除了顯示成像方案，非顯示成像例如多光譜和紅外線也日益普及。
機器視覺產業也逐漸跟嵌入式計算機視覺(ECV)整合，隨著工業環境取得低廉的嵌入式圖像處理器，可望出現全新的整合自動化方案，例如搭載多個嵌入式成像儀的機械臂。
目前市面上，前幾大機器視覺接口有Camera Link、Camera Link HS、CoaXPress、GigE Vision和USB3 Vision。GenICam提供所有相機一般程序接口，不受硬件接口技術影響。
工業物聯網的任務正是要監控和分析，最重要的是，從全球各地控制工廠營運，因此帶寬和延遲性攸關成敗。當有越來越多裝置連接網絡，網絡安全不得不慎，市調機構Markets and Markets表示，2020年資安市場可望成長至1,700億美元，2017~2020年年均復合增長率(CAGR)達到9.8%。
工業物聯網運動來得正是時候，美國工業設備機齡創下1938年以來新高，每10個制造商就有4個對自身營運狀態認識不足，50%制造商都是等到故障才意識到問題，可見這個市場潛力有多大。
市調機構Accenture表示，未來15年工業物聯網將為世界經濟帶來近15兆美元經濟效益。未來5年，全球機器人產業每年會成長10%，美國、大陸、墨西哥等主要市場，將會多家投資自動化，帶動機器視覺、馬達、動氣控制器等市場。
IHS則預測，2019年工業行動應用將成長4倍，達到2億美元，包括以手機∕平板計算機進行監控和可視化、管理工作流程、維護機具和整合系統。管理者無論身處何地，皆可從智能型手機監控機器視覺系統的影像，進而依照應用程序(App)和軟件的通知迅速應變。
工業物聯網為企業帶來不少機會，例如提高生產力、滿足消費者需求，但人才是關鍵。全球制造業競爭力指針顯示，近年來企業把人才視為全球競爭力的重要驅力，隨著新工作逐漸出現，需要新的教育和培訓方式。
工業物聯網可望提升全球工廠的效率和生產力，網絡系統是智能工廠的生力軍，機器視覺將負責提供珍貴數據給決策者。
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