智慧工廠最後一厘路 工業自動化安全系統

皮爾磁技術應用暨服務部資深服務工程師張弘一。

台北訊

致力於安全自動化方案的皮爾磁(Pilz)，以控制技術起家，擁有全方位自動化安全解決方案，產品組合包含感測器技術、繼電器、小型控制器、驅動技術、機電整合系統、操作控制、軟體及網路功能等。Pilz皮爾磁的解決方案可應用在所有機械工程設計領域，包括包裝業、汽車自動化、鐵路運輸行業及風力運轉等。除了感應元件、控制器元件方案，還提供安全服務，安全諮詢、工業設計，及機械安全相關的培訓課程。

針對工業4.0的討論，目前業界多著重在運用大量機器人、感測聯網技術及大數據分析，組合在一起的運行方案。皮爾磁技術應用暨服務部資深服務工程師張弘一指出，對皮爾磁而言，工業4.0是依照客戶需求，彈性製造設備及客製化產品需求，為達到此目標，需要生產及工廠元件即時通知機械設備，給予指令執行哪些生產流程階段。如此，工業4.0才可做到彈性化生產，並達到節省能源及資源效益。

工業4.0的工廠運用，每個模組知道自己需要如何運作，模組之間可彼此溝通，不須再集中由中心下指令，控制功能分級化，做到智慧化及自我組織化的能力。張弘一提及，目前皮爾磁的方案訴求模組化及分散化結構系統，可根據多重主控原理，以分散控制方式發佈智慧指令，並透過軟體工具集中編寫程式。皮爾磁目前提供與Industrie 4.0相容的自動化系統PSS 4000、即時Ethernet SafetyNETp。 

生產元件模組化及分散式結構的好處，透過模組化可隨時調整機械設備位置，又能彈性調動生產流程，當零件損壞也能快速更換模組，降低停機時間並且不會影響其他模組的生產流程。以此概念建立的智慧工廠，以印製名片盒及筆的智慧工廠為例，將生產流程分為三個模組，第一個模組可輸入客戶資料記錄，並由客戶選擇名片盒或原子筆，其輸入的資料將儲存在位於工作元件上的RFID晶片中，使其確保每個模組皆能讀取所有資訊。第二個模組就會抓取對應的原料(名片盒或原子筆)，第三個模組再依資訊進行文字雷射雕刻功能，完成客製化印刻產品。此智慧工廠所有的自動化產品，如感測元件、驅動裝置跟控制系統，皆由皮爾磁生產製造。

不過如果只提模組化及分散控制，對於自動化工廠來說只做到9成，剩下關鍵10%就需要安全性的提升。安全是工業4.0邁向智慧工廠最後一厘路，工廠設備除感應元件的訊號外，逐漸加入聯網應用，因此安全因素更要納入考量。所謂自動化生產環境的安全，除了人身安全(Safety)，不受機械設備的物理傷害，亦要重視的是資訊安全(Security)，生產流程步驟資訊不被竊取跟入侵，讓工廠可長期保有安全維運。

過去自動化跟安全兩層面，是分開的系統，但發展至今，自動化跟安全更需要整合。人機協同作業，除了人跟機械之間的安全防範，更要關注資訊線路的安全，資料傳送的各種狀態，例如遺失、誤報、重複發送等問題，更要做到驗證跟資料加密雙重驗證。皮爾磁積極參與Industrie 4.0平台，及示範研究平台SmartFactory KL，其角色不單單是販賣自動化技術產品，而是整體解決方案的提供者。