智能工厂就是工厂的“统一大脑”

2020-08-19 09:59:37 站长 80

在2020年智慧工厂已经很成熟了,智能工厂里,将工厂内的各式设备连结在一起,铺设神经系统、即时汲取所有资讯,实现工厂活动的可视化,亦即让所有活动透明可见。

智能工厂就是用网路连结各处,形成统一大脑,管理工厂一切大小事。

智能工厂属于同一阶层的部门或设备之间自不在话下,就连在分属于上下阶层的状态下,依然能够透过网路,机动地交换资讯。在智能工厂里,完全不存在任何部门之间或设备供应商之间的隔阂。

在过去,不同厂商生产的个人电脑之间,无法彼此连接。要让个人电脑与商用电脑连线、合作,简直是痴人说梦。但现在办公室里的 CPU(中央处理器),包括影印机在内,彼此连线已经是理所当然。同样的,工厂里的各种设备,也将彼此连线。

只要透过网路彼此连线,既能大幅缩短时间落差,原本必须仰赖工作负责人的资讯共享,以及从组织的角度共享与活用资讯,都会变得更为容易。

届时,大脑的思考会马上传达给四肢,四肢感受到的一切,也会马上传达给大脑。

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智慧工厂管理系统 里的大前提是利用网路把现存于工厂的各种工厂自动化机器、设备、电力等基础架构、单独的管理系统等,都串连起来。而且,这些资讯不是只用在生产第一线而已,还必须传输到以掌管生产资料的 ERP 为首的基础系统,以及经营高层用于做决策的资讯系统,再予以活用。

若以专业术语来讲的话,其实就是让“控制类”的电脑系统,和“资讯类”的系统连上线。那么,这些以“控制类”称之的系统,是什么样的系统呢?

所谓“控制类”的系统,正如其名称所示,就是“用于控制机器的电脑”。代表性的有名为 PLC 的机器。

PLC 是一种小型电脑,其内部装有微处理器,这点和一般电脑相同,但它所使用的语言是把电气回路符号化而来的,因此 PLC 的程序设计必须由拥有特殊知识的电气技术人员来做,一般电脑程序设计师是做不来的。PLC 原本是由过去在汽车制造等自动化系统中使用的“继电器装置”发展而来的。

所谓“继电器装置”,是一种能因应可切换开启/关闭之类的动作开关、装置实际处理的数量,或者电力机器等设备的状态,输出控制用的电气讯号,借以控制机器的装置。一台 PLC,可以代替数千个继电器装置。

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由于 PLC 是一个向工厂自动化的机器与设备传达命令的系统,其稳定性与精准性就格外受到重视。此外,设备的运转控制,在安全上极为重要,因此它必须达到的反应速度,也就是系统的处理时间,远远比主要由人类使用的资讯类系统来得快。

在作业系统方面也一样,PLC 使用的不是一般用于个人电脑上的那种作业系统,而是名为“即时作业系统”(RTOS, Real-Time Operating System),可同时处理多项任务,还能够确保在一定时间内回应的作业系统。

近年来,导入 MES 系统的企业也变多了。严格来说,它虽然不算是“控制类”系统,但可以定义为,把“资讯类”与“控制类”系统之间缺少的连系补上的“资讯系统”。MES 的主要功能在于,把来自于 ERP 的生产计画,转换为更符合制造第一线实际状况的“制造指示”,并予以管理。

MES 在设计上也有通过 PLC 取得数据、协助品质管理的用意在。但必要数据只有一部分是以通过网路取得为前提,其他资讯则是通过输入终端,以人工手动输入的方式取得。

总之,当感测器按秒传来的数据,不要只是直接储存起来,而是要转换为能够活用的管理资讯,再储存起来。或者,也可以把储存起来的数据,定期透过批次处理等方式,转换为管理阶层需要的形式,储存于资料库中。