工業4.0(Industry 4.0)、智慧製造浪潮來襲,傳統製造業工廠亟需轉型,朝數位化與智慧化方向發展,才能在此浪潮下跟上市場腳步。但對於傳統製造業而言,在無法將現有製造設備淘汰換成最新以數位化、智慧化生產工具的情況下,如何改造現有的工廠作業環境,是一大難題,同時也意味著將付出高額的成本。ADI 2019工業4.0巡展中展出的工業自動化及人工智慧視覺(AI Vision)解決方案,將可望協助傳統製造業及台灣中小企業,以較低的成本,翻轉現有的製造設備,進入智慧製造新世代。

ADI亞太區應用工程總監Charles Lee表示,工業4.0的宗旨是減少人為因素的錯誤與損失、提升生產力與彈性、降低風險…等。但若要逐步實踐涵蓋工業4.0意涵的智慧工廠、工廠自動化,則必須要有合作夥伴,進一步整合硬體晶片與軟體,這樣才會是有效的建置,而不是工廠裡沒有作用的新「裝飾」。

工業4.0真正落地不可不知的關鍵解決方案!
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Lee舉例說明,ADI與工研院機械所合作利用振動量測分析方案(Condition-based Monitoring;CbM),開發的「智慧化邊緣預兆診斷運算方案」與「迴轉機械製照診斷系統」。其中利用了ADI的三軸振動MEMS感測器,演算法軟體則是由工研院研發,此振動診斷系統可預先預測機械狀況,降低工廠停工損失。工研院機械所工業物聯網技術組組長吳志平指出,目前台灣傳統製造業的現況是,僅走到工業2.0的階段,要升級至工業4.0時,現有的生產設備卻已達20~30年高齡,若是要數位化、智慧化,除非全面換新設備,但這樣的成本又太高昂,會令業者卻步,因此透過ADI與工研院攜手研發的振動檢測系統,將使老設備也能進一步數位化及智慧化,更能早一步發現機械的問題。

20191127NT12P1 ADI及工研院合作開發的CbM。CbM內建的感測器與軟體演算法,透過監控機械疲勞及故障的早期指標,提高生產效率並減少設備維修,簡化開發過程並節省CbM系統中智慧感測器節點的大量物料清單成本。

不僅如此,為協助業者價加速進入工業4.0,ADI也在2019工業4.0巡展中,展出與其他合作夥伴開發的工業應用產品。Lee強調,透過這次工業4.0巡展,ADI期盼可透過ADI的各項新技術與產業對話,共同構建完整、可快速開發的生態體系,迎接智動新時代。

◎可攜式氣體偵測器

20191127NT12P2 Costwell Tek利用ADI超低功耗精密微控制器,所開發的專為監控、測量化學及生物感測器的解決方案。智慧型可攜式氣體偵測器不僅可同時監控一氧化碳、硫化氫、氧氣、可燃性氣體四類氣體,降低工安意外,還使用DUST工業物聯網網狀網路技術,即使有干擾訊號,網路也不會因此中斷。

◎設備儀器故障AI預防診斷系統

20191127NT12P3 此設備預防性維護解決方案採用ADI Vibration Sensor,有效整合軟體、韌體、硬體以蒐集各式設備數據,運用巨量資料與邏輯演算法分析以賦予AI,全面自主性為機器健康把關,並藉由預防性示警確保設備隨處於最佳運作狀態。

◎人工智慧視覺處理

20191127NT12P4 ADI 3D ToF感測器運用850nm或940nm紅外線雷射測距,測距精確度可以達1%,可應用於智慧機器人的機器視覺、車用DMS、工業AGV、IMR、工業自動化製造等應用。Lee強調,此感測器具備抗強光能力,可避免因強光影響使得ToF失去準確度。

20191127NT12P5 此導入人工智慧視覺處理技術的駕駛管理系統,結合ADI類比前端(AFE)及3D ToF感測器,透過演算法可準確的判斷出駕駛的狀態。即使駕駛戴著眼鏡,3D ToF感測器仍能偵測到駕駛眼睛視線的狀況,供演算法正確推算出駕駛是否閉上眼睛、頭部未朝向正前方...等精神不濟的狀態,並立即發出警報提醒駕駛。

◎智慧城市空氣品質監測方案

20191127NT12P6 EnSense透過擁有生物感測器和電化學感測器介面的ADI精密類比微處理器,開發能在單一晶片中同時實現恆電位儀和電化學阻抗頻譜分析儀功能的產品。此產品適用於工業氣體檢測、儀器儀錶及手持式電化學檢測,EnSense並與環保署合作,提供空氣品質檢測平台。

◎EtherCAT運動控制平台

20191127NT12P7 ADI EtherCAT模組可將軟體實現於ADI DSP ADSP-CM408。使其可多軸同步控制。在工廠自動化、工業處理控制、可編程控制器及工業級管理型乙太網路交換器,實現精準度小於1μs時間同步。

◎智慧管理乙太網路供電(PoE)系統

20191127NT12P8 因應5G挑戰,ADI推出大功率PoE應用。此系統突破現行電源管理瓶頸,包含符合IEEE802.3bt標準的PSE控制器,以建構通訊領域中強有力的技術平台。例如在多IP攝影機應用中,系統可快速實現軟體配電、管理及分析哪一台攝影機需要最多電力,或是哪一台攝影機絕不可斷電,使整個IP攝影機系統下順暢運作。

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