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智慧工廠最後一厘路 工業自動化安全系統

  • 台北訊
皮爾磁技術應用暨服務部資深服務工程師張弘一。

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。