根據(jù)工研院產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)與趨勢研究中心(IEK)指出,實現(xiàn)工業(yè)4.0需經(jīng)過三大階段,其分別為機(jī)聯(lián)網(wǎng)、人機(jī)接口,以及人機(jī)協(xié)作;而這三大階段都需大量數(shù)據(jù)分析、設(shè)備狀態(tài)實時監(jiān)測、異常診斷等應(yīng)用,因而帶動工業(yè)應(yīng)用傳感器產(chǎn)值加速成長,其2015~2020產(chǎn)值CAGR可望達(dá)到13.2%。
工研院產(chǎn)經(jīng)中心電子與系統(tǒng)研究組零組件研究部資深研究員謝孟玹表示,智能制造未來會有三個階段,其分別為機(jī)聯(lián)網(wǎng)、人機(jī)接口,以及人機(jī)協(xié)作。由于物聯(lián)網(wǎng)千變?nèi)f化,終端產(chǎn)品的需求勢必走向客制化,而要如何在短時間內(nèi),透過訊息傳遞及軟硬件仿真,以實現(xiàn)用戶需求,這就有賴于傳感器的技術(shù)。
謝孟玹指出,第一階段的機(jī)聯(lián)網(wǎng),蘊(yùn)含著一個重要的精神,就是所謂可預(yù)測性的維護(hù)。所謂的可預(yù)測性維護(hù),其概念類似于預(yù)防醫(yī)學(xué);未來工廠的機(jī)械設(shè)備需像人一般,于平時就做好保養(yǎng)、維護(hù),而非等到壞了再進(jìn)行維修。換言之,日后設(shè)備機(jī)臺、機(jī)械手臂、產(chǎn)線、工作站狀態(tài)異常偵測、感測數(shù)據(jù)收集、聯(lián)網(wǎng)、分析,以及應(yīng)急處理與回饋建議等,都將成為機(jī)聯(lián)網(wǎng)中的重要應(yīng)用,可提早檢測出工廠設(shè)備是否有故障征兆,于故障前可做局部維修,避免花費過多維護(hù)成本,這是目前許多國際大廠,如西門子、Rockwell等正在進(jìn)行的方向。也因此,傳感器于此階段應(yīng)用中,扮演不可或缺的關(guān)鍵角色。
第二個方向則是人機(jī)界面,這是工業(yè)4.0發(fā)展的中期目標(biāo)。于此一目標(biāo)中,用戶可配戴穿戴式裝置,如AR眼鏡、頭戴式顯示器,以及機(jī)械衣等,進(jìn)行感測巡檢、模擬訓(xùn)練,落實實時故障排除與廠區(qū)人員作業(yè)技能提升優(yōu)化。此一部分同樣需要大量傳感器。
最后,第三階段為人機(jī)協(xié)作。謝孟玹透露,目前許多工作還是很細(xì)致,無法用機(jī)器人取代人力。為此,許多產(chǎn)官學(xué)單位便致力開發(fā)相關(guān)解決方案,希望達(dá)成手眼并用,讓人與機(jī)器之間溝通無礙。另外,安全也是此一階段的發(fā)展重點,現(xiàn)今仍有許多機(jī)械手臂位于柵欄內(nèi),原因除還不夠智慧之外,最重要便是安全性不夠穩(wěn)定,容易造成人員傷害。
總而言之,于人機(jī)協(xié)作階段,主要目標(biāo)是使員工與智能機(jī)器能協(xié)同運作,并強(qiáng)化智能機(jī)器精密加工能力與人機(jī)協(xié)作過程之安全。然而,不論是達(dá)成手眼并用或是強(qiáng)化安全,都需于設(shè)備中置入更多傳感器,以偵測各種狀況。
綜上所述,于達(dá)成工業(yè)4.0的三大階段中,皆需大量的傳感器,進(jìn)而促使工業(yè)應(yīng)用傳感器加速成長,預(yù)估將由2016年的25.4億美元成長至2020年的40.5億美元,2015~2020產(chǎn)值CAGR可望達(dá)到13.2%,高于整體應(yīng)用傳感器2015~2020產(chǎn)值CAGR11.3%的水平。
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