智慧機械 3.0 機聯網如何邁向 M2M 智能化應用

政府近年極力推動智慧機械領域之智慧製造應用，機聯網則是智慧製造當中頗為重要的一環。從單機自動化、整合式自動化到智動化上的應用，常常因為設備本身具備的能力與應用需求不明確，造成不知該從哪個環節著手。於是在自動化及智能自動化的應用上，就無法有效的規劃。資通電腦 ciMes（Computer Integrated Manufacturing Execution System）MES 專業顧問群則可以在機聯網上給予企業更有效的建議與服務。

對於企業需要設備自動化及智能化的對象，一般可歸納彙整為幾大類型，分別為 1. 物料／在製品傳輸相關設備 2. 製程加工設備 3. 檢測／包裝設備 4. 環境／安全／公用設備 4 大類。因應管理需求與對象不同，在規劃上也必須給予不同的自動化能力。以下依據不同的對象，建議一般性的規劃應用：

自動化類型 1：物料／在製品傳輸相關設備

涵蓋設備：	自動倉儲系統（Automatic Storage and Retrieval System；ASRS）、自動供料系統、自動搬運車（Automated Guided Vehicle；AGV）、機械手臂、輸送帶等設備。
控制需求：	資料收集、設備控制。
管理需求：	藉由 ERP 或 MES 系統整合傳輸相關設備，控制物料或在製品依據生產規畫及指令控制相關傳輸設備。
應用效益：	大幅取代人為作業、減少人為疏失、提升作業效率化。

自動化類型 2：製程加工設備（以金屬加工業為例）

涵蓋設備：	成型設備－熔煉機、鑄造機、鍛造設備、沖壓機等設備；機械加工設備－CNC 車床（Computer Numerical Control；電腦數值控制）CNC 銑床、鑽孔機、焊接機、沖壓設備等設備；表面處裡設備－噴塗機、烤漆設備、電鍍等設備。
控制需求：	資料收集、設備控制。
管理需求：	設備參數收集與控制。
應用效益：	設備製程能力與稼動能力提升。

自動化類型 3：檢測／包裝設備

涵蓋設備：	三次元量測設備、電子游標尺、電子磅秤、自動光學檢測設備（Automated Optical Inspection；AOI）自動包裝機等設備。
控制需求：	資料收集。
管理需求：	檢測設備可將待測品之測試數據自動收集、自動綁定以利後續追蹤。
應用效益：	檢測及包裝作業自動化、提升作業效率化。檢測數據分析與反饋及供研發與品質單位成因分析數據，提升良率。

自動化類型 4 : 環境／安全／公用設備

涵蓋設備：	汙水處理設備、消防設備、溫溼度自動控制設備、空壓機、監控等設備。
控制需求：	資料收集。
管理需求：	安全與環境監控智能化。
應用效益：	能源管理可視化、環境與安全即時性管理。

從上可得知，不同的企業自動化的類型與對象，所需具備的智能化能力不同。而自動化設備智能化的首要工作，則建議先進行整合式自動化的整併作業，整合式自動化的應用可突破以往單機台或是單區域管理模式，無論是在設備、生產、品質或是能耗，將從各工廠管理指標 KPI（Key Performance Indicator；企業關鍵績效指標）為起點，讓管理者可以層層分析，找出問題的癥結點，下達正確的管理指示。

整合式自動化管理，使用於強化各廠原有自動化資訊的規畫上，將生產過程中的原料資訊、生產批號資訊、生產參數資訊（Recipe management System；RMS）、品質管制資訊（Statistical Process Control；SPC）、及其他管理性的 KPI，統合到整合式管理介面中。一般單機自動化的架構，各設備的資訊是獨立運作無法互相連結；可透過設備整合模組，將各個廠區原先各自獨立的設備與製程資訊整合，不但讓各廠區的資訊可整合之外，更可協助管理階層全面掌握現場情報，進而採取合適的處理決策。此架構的管理目的主要從工廠管理 KPI 四大面向進行規劃，包含生產資訊、品質資訊、設備資訊、成本資訊，讓管理者透過整合式管理資訊的介面，可以完整掌握工廠資訊。

物聯網嵌入應用實現 M2M 智能化應用

在整合式自動化管理架構下，作業層的各生產設備與感知裝置，可以透過各自設備的 DCS（Dispatching Control Sub-system；搬運派送控制子系統）、PLC（Programmable Logic Controller；可程式化邏輯控制器） 或是其他終端資料收集裝置，將資料彙整至 MES 資料庫中，加以分析運算後，再回饋給其他控制裝置，讓各設備藉此互相串聯，交換訊息，並且結合 RMS 系統於 Auto Dispatch 功能的導入，補強原有自動化設備管理性功能的不足，達到 M2M（Machine to Machine）的智能化應用。