作者：DigiKey 工業自動化總監 Connor Doherty
過去數年，工業自動化市場經歷顯著的成長。對於生產力、正常運作時間、額外產出都有不斷增加的需求，因此機器需要更快啟動及運作更久，廠區也必須更快擴展營運規模，比前幾年更快引進新生產線。
以上原因促成產業對更智慧工業自動化的需求，包含從視覺和感測，到雲端連接、資料存取以及遠端管理工廠的能力。DigiKey 的成員對全球各地廠區不斷成長的需求和技術創新感到興奮。尖端機器人、感測器、邊緣運算、物聯網等是智慧製造的前線，匯集推動現代自動化的技術、基礎設施、創新。
機器人技術和機器人單元
在自動化環境中，機器人可以在整體流程中改善重複性任務、精確度、一致性和正常運作時間。不僅能消除不一致的動作，還可在危險環境中提高安全性。機器人和協作機器人也可提升勞力，讓熟練的勞工轉職，促使製造商能擴大規模和調整產量。
無論是維護和維修，還是編程和配置機器，自動化也是緩解勞力短缺的關鍵。由於需求的成長超越現有勞動力的負荷，自動化讓製造商不需依賴僅有的勞動力，而可以擴大規模。但這並不表示製造商可以完全依賴機器人，而不再需要熟練的勞工，因為機器人系統仍然需要維護，因此不會是完全自主作業。製造商仍然需要人員與機器一同作業，但需要重新設想，要如何支援一致的產出並減少培訓開銷。
機器人單元是一種封閉式工作站，將機器人與其他工具結合，讓製造商建立更安全、更有效率的系統。無論是組裝、熔接、檢測、物料處理，最大的優勢之一就是能夠精準地完成重複性任務。
這些單元還可提高製造的一致性。例如，如果製程有誤，導致某批次有缺陷，則可檢視資料並追溯到特定批次、機器人或時間，以便精準判定環境的變化。進行錯誤追溯，識別資料中的變化，並防止將來再次發生，可以提高效率和能見度。
Eaton 等供應商是機器人單元研發的領導者，其智慧電源管理和電路保護技術提供安全、可靠的自動化。製造商透過 Eaton 的分散式控制系統和智慧斷路器，可以執行預測性維護和即時診斷，減少計劃外停機時間並提高工廠安全性。
進階感測
感測器技術、數據採集系統、通訊協定的最新發展，也在塑造智慧自動化的未來。隨著創新腳步加速，瞭解這些新興技術有助於製造商保持領先。
先進的感測技術，無論是光學、紅外線、電感式、光達、超音波，都能改變產業格局，協助製造商更能即時瞭解廠區環境。製造商正在混合各種解決方案，測量並監控效能、精密度和範圍，以捕捉瞬時發生的一切。SICK 等領導供應商特別針對高速和協作環境，開發靈活且可追溯的智慧感測器和視覺系統。
光幕、緊急停止、安全動作控制等安全感測技術，可協助製造商與設備和周圍環境互動。例如，可建立警告區，在人員靠近危險區域之前發出警報，如此有極大助益，可以防止人員意外進入危險區域、觸發安全裝置並關閉機器。
工業自動化的主要趨勢
在展望更智慧的工業自動化的未來時，我們持續注意一些令人興奮的趨勢。
• 邊緣運算：人工智慧將持續更靠近來源，甚至更接近感測器和其他機器。尤其對於視覺系統而言，人工智慧與來源的緊密程度可提升偵測來源實際情況的能力，並在來源採取行動，從根本上消除延遲；這些延遲源於資料先送至控制單元處理，再將分析結果傳送回來源。
• 無線連接：工業物聯網 (IoT) 持續進步，將使製造商更快辨識問題和低效率環節並加以修正，進而節省時間和成本。感測器資料、機器對機器通訊和自動化技術之間連接的改進，為機器學習技術提供更精準的資料，進而簡化並達到最佳工業製程。我們預期，工業乙太網路標準領導廠商將推出更多自動化技術的實體協定，例如 PROFINET 和 Modbus，以及基於乙太網路的單一開放、可擴展網路，例如單對乙太網路 (SPE)。協定的進步將繼續降低複雜性和成本，讓這些感測器和通訊裝置突破現有界限。
• 安全整合式自動化：機器啟動和運作的投資報酬，可快速擴大營運規模。然而，如果影響了勞工安全，則可能會抵銷快速擴展帶來的利益。將安全自動化設備與其他自動化設備即時整合 (而非事後整合) 的實務持續成長，我們樂於為此領域提供支援。
• 少量多樣 (HMLV) 製造：趨勢靈活的模組化系統似乎暗示產業又將回歸循環。當亨利·福特試圖平衡其汽車裝配線時，這種系統一度失寵，如今採用更多自動化技術加以支援。工業自動化的最新進展可以更有效率地提供高品質的客製化和豐富的配置，而無需專業、專職的勞力。
• 數位孿生：模擬導向設計整合機器學習和資料分析，能讓工程師在設計實現之前對其進行測試、改進、完善，或在實際運作時，受益於持續最佳化。數位孿生可以大幅提升設計品質、成本，甚至安全性和網路安全。DigiKey 使用數位孿生持續監控產品配送中心的流程。針對包裝、訂單、配送進行模擬，讓團隊能夠洞察可能發生問題的地方，減少瓶頸並即時提升表現。
對智慧自動化的需求持續增加，並未減緩。整體產業對 DigiKey 等電子商務經銷合作夥伴的興趣更加濃厚。越來越多的工程師、設計人員、製造商選擇從我們順暢的網站上購買自動化產品和尖端技術。我們提供所需的一切，並可最快在 24 小時內到貨。
工業自動化的未來不僅充滿智慧，而且還很靈活、安全。DigiKey 致力於彌合創新與執行之間的差距，讓客戶更輕鬆、更快速、更安全地達到自動化。
如需更多工業自動化資訊、資源和產品，請造訪 www.digikey.tw/automation。
Connor Doherty 是 DigiKey 的工業自動化總監。DigiKey 是全球電子元件和自動化產品高階服務經銷的領導廠商，我們持續創新，提供來自 3,000 多家優質品牌製造商的 1,650 萬款以上元件。
