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靠螢幕數據讀懂老機器狀態 虛擬機器人可望代替人類看管機台

從人機介面的螢幕中取得數據,是非侵入式手法中普遍能夠被接受且可簡單操作的執行方式。Rockwell Automation

理論上,蒐集製造環節中的數據能夠更確實掌握生產進度與即時狀態,進階透過大數據分析優化製程,而要達成這樣的願景首先必須從最底層的機台開始擷取,但事實是,工廠內的生產設備新舊並存是目前製造業的常態,雖然理想的做法是導入有連網通訊功能的機器,但有些機台採購於十幾、二十年前,本身缺少可供擷取數據的功能介面,若要在一夕之間全數汰換也不可能,因此如何從舊有機台中擷取數據便是關鍵。而現在業界也找到一些方法,希望能夠在不破壞原有設備結構設計下,從機台上取得數據。

凌華科技智能工廠事業中心市場開發經理楊家瑋表示,舊廠房內的老舊機台一來難以取得數據,二來產線停工時間也不能過久,這兩大因素成為現階段舊廠房導入智慧製造最常見到的痛點。

楊家瑋表示,現行從機台蒐集數據的方法大致可分為侵入式與非侵入式,或是利用最常見的手法透過感測器監控機台數據等幾種方式。雖然侵入式是最快最準能夠擷取機台數據的管道,但通常業者需與原設備商提出改機需求,並且討論希望從設備中提取哪些數據資訊,而這時會遇到兩個問題,一是改機費用昂貴,楊家瑋舉例,曾經就有LCD業者因改機費用高達機台採購成本的50%,不得不放棄改機的想法。

楊家瑋指出,與機台維修的目的全然不同,像這樣的改機需求原就不屬於設備商的業務範圍內,隨著工業4.0需求攀升,越來越多製造業者主動要求能夠從機台中擷取數據,對於設備商來說並非其主要營利模式,二來製造業者無法承受對於改機而導致停工的可能性,其損失反而無可估計,因此這也是為何現階段終端製造業者在尋求原設備商提供協助時會出現兩難的原因。

事實上,工廠內有80%以上都是老舊設備,如果能就地取材,便能開啟工廠智慧化的一小步,這對舊廠房來說並非定要汰換設備也能達到某種程度的升級,所幸現在業界也找到一些方法,希望能夠在不破壞原有設備結構設計下從機台上取得數據,其便是透過非侵入式且可簡單操作的機台數據擷取設備。

靠螢幕擷取就能讀懂老舊機台語言

設備最重要的資訊儲存於人機介面中,楊家瑋認為,不管是傳統人工抄表、操作日誌或是機台Log紀錄等皆源自於其中,因此現階段來說從人機介面的螢幕中取得數據,是非侵入式手法中普遍能夠被接受且可簡單操作的執行方式,像是凌華科技在2017年其實就已推出過能夠透過既有螢幕擷取數據的DEX-100,基於光學字元辨識(OCR)技術,可快速讀取製造現場中未連網的PC Based機台,將設備螢幕上的資訊包括文字、數字等轉化為數位訊號,接著透過VGA/DVI的輸出,就能夠在不受機器作業平台的規格或版本限制下,讀懂機器串聯數據。

舉例來說,就有PCB業者因為廠內仍有許多以舊式PC Based控制器為主的鑽孔機設備服役中,但由於欠缺連網功能,彷彿是一座座資訊孤島。加上這些傳統設備大都沿用老舊的OS2作業系統,而OS2的供應商早在2005年便宣布停止銷售與支援,更不可能取得原始碼,加上設備製造商並無Open API,要達到跨機台的資訊整合彷彿是不可能的任務。

而為了解決老舊設備無法擷取資訊的難題,該業者就透過像DEX-100此種以非侵入式、擷取螢幕圖像的方式收集資料,打破老舊機台進行設備聯網的障礙。楊家瑋指出,事實上絕大多數的工廠內有80%以上都是舊設備,要達到數位轉型的第一步聯網化,本身就有一定難度,因此像DEX-100此種能夠在不改機的方式下取得機台數據,也因此獲得許多製造業者迴響。

而除了正處於初階智慧化的傳統產業以外,特別在製程自動化比例較高的半導體產業來說,更是希望藉此達到整廠跨機台資訊的整合,因此現在就有不少半導體業者展現對DEX-100的高度興趣而取得不錯進展。

從機台螢幕中提取數據的做法,未來可以如何再進化呢?楊家瑋觀察,目前的OCR技術能夠讀取螢幕上包括數字與文字等的訊息,但某些訊息卻可能得靠動作觸發才能顯示,例如在螢幕上點按打勾,因此有些重要訊息與符號的連動具有直接關係,因此在OCR技術中,針對符號的辨識或將成為市場上新的需求點。

而除了螢幕,人機介面還包括鍵盤與滑鼠,楊家瑋表示,對於人類而言,透過鍵盤與滑鼠滾動頁面讀取完整數據是在簡單不過的事,但對於機台而言卻非如此,如果要能讓機台自動化讀取完整數據,這就會是一個盲點。現在凌華正嘗試透過撰寫腳本的方式讓系統自動控制鍵盤與滑鼠,模擬人類滾動滑鼠以及頁面卷軸的動作,甚至做到翻頁的動作,以便從螢幕中擷取的數據能夠更加完整。

「我們希望DEX-100不只是數據提取裝置,未來還可擔綱虛擬機器人。」楊家瑋看好,一旦能夠透過自動化方式進行機台基本操作,未來便能夠讓機器人代替人類看管機台,有效協助減少人力的支出。

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