半岛综合app官网客户端下载智能工厂风潮兴产线自动化商机蓬勃

　　中国大陆各省分近来开始调涨最低工资，导致原始设备制造商(OEM)人事成本逐渐加重，再加上大陆年轻人口比例日益下滑，缺工问题严重，因而促使产线自动化发展日益升温。

　　图1 工研院IEK机械与系统研究组研究员戴荧美表示，自动化风潮将带动如控制器、驱动器、感测器等关键零组件商机。

　　工研院产业经济与趋势研究中心(IEK)机械与系统研究组研究员戴荧美(图1)表示，2011~2015年中国大陆各省市最低工资标准每年至少将以13%的幅度上涨，累计总增幅达84%，将加重制造商人事成本负担。

　　此外，中国大陆人口结构也开始转变，目前以35~40及40~44岁人口占比最大，分别为9.1%及9.6%，其余15?34岁的劳动人口比例则介于6~7%之间，且有逐渐缩减趋势，因此未来缺工问题将愈来愈严重。

　　戴荧美指出，因应中国大陆人力成本变动，许多制造商已开始扩大导入自动化生产线。以富士通(Fujitsu)为例，该公司为提高整体获利，将原本设于中国大陆、与原始设计制造商(ODM)合作的产线移回日本，成立全面自动化的富士通岛根工厂。该工厂改造后所需人数由一百二十人降至仅十六人，十人从事组装、六人负责检查、包装及辅佐操作，预计将能让生产电脑的时间由60?70秒降至50秒。

　　无独有偶，鸿海近来亦紧锣密鼓部署自动化产线方案，目前已具初步成果。据了解，鸿海近年来因应中国大陆工资成长迅速，不仅工厂位置由沿海渐往内陆发展，同时也积极购置机器手臂。

　　戴荧美分析，以笔记型电脑生产线为例，若要导入自动化生产，则以主机板加工及液晶面板加工切入机会最大，而近来本体测试如老化测试的自动化需求亦节节攀升；以智慧型手机产线为例，则是以组装测试及主机板加工为自动化设备需求最高之处。

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　　随着自动化设备需求加温，其内部关键零组件后势行情也将跟着水涨船高，包括控制器模组、驱动模组、感测模组以及机构模组等，未来成长规模可期。戴荧美预估，工业机器人可为制造商省下1年至少人民币16万元的成本。

　　事实上，不仅中国大陆产业自动化需求殷切，全球各大地区产线自动化市场亦开始加温。以台湾为例，行政院2011年即核定「智慧自动化产业发展方案」(表1)，期达成自动化产业于2020年产值达新台币2.6兆元之发展目标。

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　　此外，美国政府亦鼓励Google等国际品牌厂回国设厂投资，但囿于美国人工成本高昂，导致厂商将目光聚焦于工业自动化解决方案。

　　看好全球工业自动化(Industrial Automation)发展商机，研华拟以高整合智慧相机(Smart Camera)做为开拓机器视觉市场的利器。

　　图2 研华工业自动化事业群资深协理黄怡家表示，研华将针对智慧相机推出标准版及专业版嵌入式影像处理软体，提供多样产品选择。

　　研华工业自动化事业群资深协理黄怡家(图2)表示，智慧感知为研华今年于产线自动化市场的布局重点。由于制造商亟须提高产线速度与精度，以提升产品产量与产值，因而使得机器视觉技术重要性提升，成为取代人眼检测的理想选择。

　　有鉴于此，研华4月底已首度推出全方位机器视觉解决方案。黄怡家指出，研华将影像撷取卡、视觉软体、电脑三大区块整合为一台智慧相机，取代过去10多年来机器视觉多以电脑、影像卡、相机、连接器等元件组成的分离式方案。相较传统分离式方案，研华的智慧相机能简化客户设定过程，免除工程师须以程式语言除错及使用额外开发工具的麻烦。

　　据了解，研华的智慧相机采用多处理器系统架构，由数位讯号处理器(DSP)、中央处理器(CPU)与现场可编程闸阵列(FPGA)分别负责演算法、控制、影像处理计算、通讯等工作，以提升撷取、处理、输出的速度，满足高速检测的要求。

　　不仅于硬体下足功夫，研华亦于去年底成立WebAccess Plus联盟，该联盟目前已汇集中国大十家以上的工业自动化相关厂商，而今年4月底该联盟亦将在台湾举办招商大会，邀集台湾工业自动化厂商共同建立工业自动化产业生态。

　　显而易见，产线自动化商机近来快速扩大。市调机构IHS iSuppli研究报告指出，智慧视觉感测器(Smart Vision Sensor)、机器视觉等系统已广泛用于工业自动化市场，2011?2016年其数量将由三百三十万套翻倍成长至六百一十万套。

　　值得注意的是，不仅研华舍弃过往分离式解决方案，推出高整合智慧相机，美商国家仪器(NI)亦认为，集中处理架构的智慧自动化产线将是实现无人化工厂的重要关键。

　　随着大型跨国企业相继展开无人化工厂部署，可提高生产速度与良率的集中式处理架构智慧自动化产线已逐渐崭露头角，成为提高产能、生产效率、产品品质及降造成本的无人化工厂最佳方案。

　　图3 NI嵌入式系统部经理Vineet Aggarwal表示，无人化工厂可为厂商节省更多生产成本，带动集中处理架构自动化产线建置需求上扬。

　　美商国家仪器嵌入式系统部经理Vineet Aggarwal(图3)表示，相较于传统的分散式处理架构，新兴的集中式处理架构智慧自动化产线生产速度和良率皆更胜一筹，因此大型跨国企业采用可替代人工的集中式处理架构智慧自动化产线，设置无人化工厂的比重正迅速攀升。

　　分散式处理架构系采取个别装置(如摄影机、马达等)先自行资料处理，再将处理过后的资料传送至资料中心，进行整合测试，因此无法立即侦测出制程中产品的缺陷；相较之下，集中式处理架构则将所有个别装置撷取的资料立即传送至资料中心进行处理，藉此大幅提升生产速率和产品品质。

　　Aggarwal举例，以半导体为例，过去大型晶圆厂导入分散式处理架构的智慧自动化产线时，无法即时于封装前检测出晶圆切割出现位移，导致良率下降甚至垫高生产成本；但借重集中式处理架构的智慧自动化产线，将可快速侦测出晶圆位移状况，可提高良率并降低开发风险。

　　据了解，目前晶圆代工龙头台积电已建置不少无人化工厂，而许多大型跨国企业亦正计划导入集中式处理架构的智慧自动化产线建置无人化工厂。有鉴于此，美商国家仪器已开发出LabVIEW整合英特尔(Intel)凌动(Atom)或Core i7搭配FPGA的多核心CompactRIO方案，以助力客户打造集中式处理架构的智慧自动化产线。

　　Aggarwal指出，下一阶段该公司将计划采用Cortex-A9核心的处理器搭配FPGA，开发出多核心CompactRIO方案，提供客户更弹性的选择。

　　除集中式处理架构成为产线自动化设计的新趋势外，舍弃过去特定应用积体电路(ASIC)方案，采用DSP的设计思维也是近期产业界另一发展变化，特别是对行动装置制造商而言，DSP可弹性、及时因应客户需求的特性尤其受到青睐。

　　过往工业自动化中的运动控制(Motion Control)系统多采用特定应用积体电路(ASIC)执行演算，然而，ASIC方案无法应付生命周期短的行动装置生产线替换速度；而DSP方案则能突破限制，让行动装置厂商在不更换硬体的情况下，顺利完成少量多样的生产需求。

　　图4 凌华科技量测与自动化产品事业部经理陈文吉表示，凌华DSP运动控制卡瞄准高阶工业自动化应用，如雷射切割、雕刻与龙门应用等。

　　凌华科技量测与自动化产品事业部经理陈文吉(图4)表示，国际行动装置品牌大厂如三星(Samsung)、苹果(Apple)等近年来不仅要求其供应链须提升产能与良率，更进一步要求其产线自动化比例的提升，因此，亚太地区工业自动化市场不断加温。不过，行动装置产品生命周期极短的特色，亦让各大电子制造厂(EMS)开始寻找短时间内可针对客户需求更改设定的产线自动化方案。

　　陈文吉指出，因应上述需求，凌华推出DSP运动控制卡，可满足客制化需求并即时回应市场变化需求。

　　陈文吉分析，若客户采用过往的ASIC运动控制方案，在无法以软体改变制造模式的情况下，往往需半年到1年才能完成新产线的布建，然而，DSP运动控制方案则可让顾客在不须更换硬体的情况下，在3个月之内便可导入新产线%的成本。

　　另一方面，工业自动化设备的精度亦是国际品牌大厂关注焦点。陈文吉表示，愈来愈多的手机如宏达电New One、苹果iPhone 5皆开始使用金属外壳，甚至三星的Galaxy Note 3亦盛传将采用铝合金外壳，如此的浪潮将带动金属加工的需求。

　　陈文吉指出，针对精密金属加工，凌华的DSP运动控制卡可提供如主从轴控制、程式下载、多维度补间运动等多样化应用功能，适用于高速、高精度的半导体、雷射雕刻及卷对卷(Roll-to-roll)制造设备，以及复杂多样的运动轨迹应用需求。 据悉，2010?2013年，凌华全球自动化事业营收的年复合成长率(CAGR)约为15%，其中，亚太市场呈稳定成长幅度。

　　另一方面，欧洲、美国则因近来年分别在汽车及食品、药品产业自动化需求节节攀升，因而挹注不少营收贡献。

　　市调机构IMS Research研究报告指出，尽管欧洲部分地区经济衰退，但在全球其他地区经济仍然稳定成长的情况下，2012?2015年全球产线亿美元，其中，美国与亚太地区市场即占65%的营收比重。

　　随着行动装置市场持续成长，带动自动化产线商机，可预见未来几年产线自动化设备产值仍将持续扩大，相关厂商的市场布局竞赛也随之鸣枪开跑。

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