臺(tái)灣科技大學(xué)管理學(xué)院教授盧希鵬，提出了現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)正在面臨巨變，不論是消費(fèi)或工業(yè)產(chǎn)品技術(shù)都要具備“四只眼”： 物聯(lián)網(wǎng)、傳感器與人工智能，才能夠符合現(xiàn)今產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)并保持企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。寶元數(shù)控,身為國(guó)產(chǎn)控制器指標(biāo)廠商,掌握控制器關(guān)鍵技術(shù)，也希望透過(guò)打開(kāi)智慧機(jī)械的四只眼，推動(dòng)傳統(tǒng)機(jī)械升級(jí)為智慧機(jī)械，而這一波的轉(zhuǎn)型與發(fā)展也必將促使整個(gè)機(jī)械產(chǎn)業(yè)進(jìn)入物種大爆發(fā)的時(shí)代！

寶元數(shù)控打開(kāi)智慧機(jī)械的四只眼

機(jī)械產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)與比拚，已經(jīng)到白熱化的狀態(tài),從系統(tǒng)效能的競(jìng)爭(zhēng)：比加工速度、比精度、比切削效果以至于到價(jià)格大戰(zhàn)，但即使殺得血流成河,顧客卻不見(jiàn)得買(mǎi)單。原因?yàn)楹危科鋵?shí)很簡(jiǎn)單，在現(xiàn)在這個(gè)當(dāng)下，顧客要求的是更聰明、更具有彈性、更加人性化的智慧機(jī)械，這也是為什么寶元極力推動(dòng)機(jī)械必須要打開(kāi)四只眼進(jìn)化成智慧機(jī)械的原因。何謂智慧機(jī)械的四只眼？簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō), 第一只眼就是物聯(lián)網(wǎng)的能力: 機(jī)臺(tái)必須要具備正確且實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)收集能力，并且透過(guò)網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)整合到云端管理平臺(tái)，進(jìn)一步讓整場(chǎng)設(shè)備與管理中心的信息得以互通交流,達(dá)到物物相連的目標(biāo)。第二只眼是傳感器：過(guò)去的信息收集主要關(guān)心的是加工過(guò)程，數(shù)據(jù)分析的焦點(diǎn)也大多集中在“結(jié)果”例如: 稼動(dòng)率、產(chǎn)量、產(chǎn)能…等等，但于機(jī)臺(tái)本身卻甚少關(guān)注。在智慧機(jī)械物種的時(shí)代，傳感器被更廣泛應(yīng)用在機(jī)臺(tái)狀態(tài)的監(jiān)控與觀察，且從過(guò)去的結(jié)果論轉(zhuǎn)向”預(yù)測(cè)”或”預(yù)防”，例如：設(shè)備健診、機(jī)臺(tái)調(diào)試、加工成果優(yōu)化…等等。第三只眼是人工智能辨識(shí)技術(shù)，這里說(shuō)的辨識(shí)，不僅僅是單純的資料或模型模式分析，除了結(jié)合第二只眼傳感器提供的數(shù)據(jù)之外，還要整合視覺(jué)與影像辨識(shí)技術(shù)，達(dá)到控制器只要接收到資料，進(jìn)行辨識(shí)后即可正向預(yù)測(cè)結(jié)果或反向推斷原因。第四只眼是所謂人工智能互動(dòng)技術(shù)，有了數(shù)據(jù)收集與聯(lián)網(wǎng)能力，傳感器作為感知單元,還有了辨識(shí)能力后，一個(gè)擁有聰明大腦的智慧機(jī)械，儼然成形,但是這還不夠，因?yàn)檫@僅僅是成就一個(gè)聰明的單機(jī)個(gè)體，更重要的是要能夠達(dá)到互動(dòng)：機(jī)臺(tái)與機(jī)臺(tái)之間的互動(dòng)，還有機(jī)臺(tái)與使用者之間的互動(dòng)。

正在發(fā)生的智慧機(jī)械轉(zhuǎn)型與升級(jí)

智慧機(jī)械的成形是必然的趨勢(shì)甚至已經(jīng)是現(xiàn)在進(jìn)行式，寶元數(shù)控透過(guò)結(jié)合智慧機(jī)械的四只眼睛，已經(jīng)提供許多客戶(hù)理想的解決方案，并且得到了相當(dāng)正面的反饋，一些過(guò)去看似遙遠(yuǎn)的概念，卻已經(jīng)悄悄的在現(xiàn)實(shí)世界中發(fā)生,以下兩個(gè)案例，可以實(shí)際印證這個(gè)說(shuō)法：

案例一: 國(guó)外客戶(hù)遠(yuǎn)端障礙排除，在線查找實(shí)時(shí)快速

某工具機(jī)廠商致電寶元，表示今天早上美國(guó)客戶(hù)反應(yīng)有一臺(tái)機(jī)臺(tái)出現(xiàn)了切削不良的問(wèn)題，因?yàn)檎谮s工生產(chǎn)當(dāng)中，美國(guó)客戶(hù)氣急敗壞地表示要機(jī)械廠立刻派人到現(xiàn)場(chǎng)協(xié)助問(wèn)題排除，讓機(jī)臺(tái)馬上恢復(fù)繼續(xù)正常生產(chǎn)，因此機(jī)械廠希望寶元可以派人陪同一起前往協(xié)助。寶元工程師初步詢(xún)問(wèn)了一些問(wèn)題之后立即與機(jī)械廠、美國(guó)終端客戶(hù)三方連線，讓客戶(hù)將機(jī)臺(tái)啟動(dòng)，從頭到尾跑完一次加工程序后，寶元工程師即將加工過(guò)程資料下載至本地端檢視，大約經(jīng)過(guò)20分鐘，寶元致電客戶(hù)，請(qǐng)客戶(hù)檢查刀具安裝是否有問(wèn)題，經(jīng)過(guò)檢查后立刻發(fā)現(xiàn)某一把刀的安裝角度不當(dāng)，于是重新安裝刀具，再次進(jìn)行加工，先前出現(xiàn)的切削不良的問(wèn)題果然得到了解決! 美國(guó)客戶(hù)表示非常滿(mǎn)意：不用耗費(fèi)時(shí)間等待機(jī)械廠的維修人員到現(xiàn)場(chǎng)查找，問(wèn)題在第一時(shí)間便立刻解決，機(jī)臺(tái)馬上又可以投入生產(chǎn)；機(jī)械廠也非常滿(mǎn)意,因?yàn)椴恍枰扇擞H赴美國(guó)，客戶(hù)的問(wèn)題也只花了20分鐘處理完畢：

到底問(wèn)題是怎么在20分鐘內(nèi)解決的？答案就是寶元智慧振動(dòng)傳感器SVI-1000!

終端客戶(hù)經(jīng)常反應(yīng)有切削不良的問(wèn)題，但實(shí)際上造成切削不良的原因有很多：加工程序的撰寫(xiě) 機(jī)臺(tái)本身組立、馬達(dá)的參數(shù)設(shè)定、刀具的安裝磨耗……等等，但當(dāng)機(jī)臺(tái)一旦出現(xiàn)問(wèn)題，客戶(hù)絕對(duì)無(wú)法冷靜地聽(tīng)原廠一一分析原因,只希望有人可以立刻到現(xiàn)場(chǎng)把問(wèn)題解決。在這個(gè)案例里面，機(jī)臺(tái)在出廠時(shí)即安裝了寶元的智慧振動(dòng)傳感器SVI-1000，工程師讓機(jī)臺(tái)執(zhí)行完整加工程序，即可透過(guò)機(jī)臺(tái)上的振動(dòng)傳感器SVI-1000搜集到整個(gè)加工過(guò)程中的異常振動(dòng)狀況以此進(jìn)行資料檢視分析：首先，由于SVI-1000本身提供了實(shí)時(shí)傅立葉轉(zhuǎn)換功能：因此加工過(guò)程中的振動(dòng)訊號(hào)都可以進(jìn)行實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換。取得振動(dòng)頻率資料后，利用振動(dòng)傳感器搭配的軟件功能：加工程序異常區(qū)段標(biāo)示，也就是針對(duì)出現(xiàn)異常振動(dòng)的程序，自動(dòng)標(biāo)示為紅色警示區(qū)段，以便查找是否因?yàn)榧庸こ绦蜃珜?xiě)或下的參數(shù)不當(dāng)而造成機(jī)臺(tái)異常振動(dòng)。初步排除程序問(wèn)題后，接下來(lái)比對(duì)加工過(guò)程中曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)的異常振動(dòng)紀(jì)錄，果然出現(xiàn)了數(shù)次異常，進(jìn)一步檢視，發(fā)現(xiàn)振動(dòng)頻率數(shù)值大致都固定落在特定區(qū)段，工程師與寶元數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)值比對(duì)后，認(rèn)為這個(gè)區(qū)段的振動(dòng)值極有可能與刀具安裝不當(dāng)產(chǎn)生共振有密切關(guān)系，因此請(qǐng)客戶(hù)在現(xiàn)場(chǎng)檢查刀具是否有問(wèn)題,果然一擊中的，在20分鐘內(nèi)就解決了客戶(hù)的問(wèn)題！

結(jié)束了嗎？還沒(méi)有! 寶元云端系統(tǒng)及RFID功能讓不當(dāng)操作無(wú)所遁形!

在這個(gè)案例里面,看起來(lái)透過(guò)振動(dòng)傳感器在第一時(shí)間就解決了機(jī)臺(tái)的問(wèn)題,已經(jīng)是一個(gè)快速障礙排除、客戶(hù)皆大歡喜的結(jié)果，但實(shí)際上還暗示了另外一個(gè)問(wèn)題：為何會(huì)有刀具安裝不當(dāng)?shù)那闆r發(fā)生？是否有人員安裝或維護(hù)的疏失？如果是，如何查找出不當(dāng)操作？寶元控制器提供RFID功能以及維修排程與權(quán)限管理，透過(guò)控制器上的RFID功能，操作人員在執(zhí)行加工或者進(jìn)行維修時(shí)皆需以員工識(shí)別證刷卡登入，之后人員的操作信息便會(huì)完全記錄在案。透過(guò)云端系統(tǒng),管理者可以快速的匯出相關(guān)報(bào)表記錄，找出機(jī)臺(tái)出現(xiàn)問(wèn)題前是由哪一位人員在哪個(gè)時(shí)間進(jìn)行刀具更換的動(dòng)作，如此一來(lái)就能夠預(yù)防再次發(fā)生不當(dāng)?shù)牟僮饕饳C(jī)臺(tái)問(wèn)題 。

案例二: 刀具磨耗預(yù)測(cè)，設(shè)備健診讓產(chǎn)能分配、資源管理更有效率

刀具磨耗預(yù)測(cè)是目前許多客戶(hù)都希望的功能，因?yàn)橐坏┑毒吣ズ牡接绊懠庸ぃ僮髡邊s還懵然不覺(jué),繼續(xù)加工的結(jié)果，一來(lái)可能造成加工質(zhì)量不良，二來(lái)更嚴(yán)重的是可能造成機(jī)臺(tái)的損傷。而傳統(tǒng)的刀具磨耗預(yù)測(cè)方式，可能僅簡(jiǎn)單以加工次數(shù)方式提示，例如：此刀具已進(jìn)行500次的加工，讓使用者自行評(píng)估刀具磨耗程度，但事實(shí)上，加工次數(shù)并無(wú)法精確的換算或推斷出刀具磨耗程度，因此客戶(hù)希望有更加聰明及精確的預(yù)測(cè)方法!

一切交給科學(xué)：智慧振動(dòng)傳感器SVI-2000以振動(dòng)頻率變化，有效預(yù)測(cè)刀具磨耗程度

寶元跟客戶(hù)合作，邀請(qǐng)終端客戶(hù)進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試計(jì)劃是透過(guò)EtherCAT通訊連接方式在機(jī)臺(tái)主軸與工作臺(tái)共安裝了四顆振動(dòng)傳感器SVI-2000，再由寶元透過(guò)云端系統(tǒng)收集機(jī)臺(tái)加工資料,客戶(hù)依舊按照日常排程進(jìn)行生產(chǎn)加工，寶元的工程師則默默的在后臺(tái)持續(xù)收集資料，進(jìn)行數(shù)據(jù)觀測(cè)與分析。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間數(shù)據(jù)觀察后，寶元工程師發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)毒哙徑侥ズ臉O限時(shí)，振動(dòng)頻率會(huì)產(chǎn)生非常細(xì)微的變化，有此發(fā)現(xiàn)，也歸功于寶元智慧振動(dòng)傳感器 SVI-2000提供的高取樣頻率(6600Hz)及量測(cè)頻寬(3300Hz) 才能夠精確采集到振動(dòng)頻率細(xì)微的波動(dòng)。由數(shù)據(jù)分析得到這樣的模式與結(jié)果,即可進(jìn)行下一步驗(yàn)證。

異常振動(dòng)極限設(shè)定，刀具磨耗殆盡前即讓機(jī)臺(tái)停機(jī)進(jìn)行保養(yǎng)維護(hù)

工程師透過(guò)寶元振動(dòng)傳感器SVI-2000軟件界面中的異常振動(dòng)極限設(shè)定做了一項(xiàng)嘗試：在頁(yè)面中設(shè)入了刀具接近磨耗極限時(shí)所可能產(chǎn)生的振動(dòng)頻率數(shù)值以及訊號(hào)持續(xù)時(shí)間，讓控制器在此數(shù)值出現(xiàn)時(shí)便先停止機(jī)臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)，并透過(guò)云端系統(tǒng)發(fā)出警報(bào)通知寶元及終端客戶(hù)與機(jī)械廠相關(guān)人員。在第一次接收到警報(bào)時(shí)，寶元工程師通知客戶(hù)檢查刀具磨耗狀況，客戶(hù)當(dāng)下還表示根據(jù)加工次數(shù)預(yù)測(cè)，刀具還沒(méi)有消耗到需要更換的狀態(tài)！但經(jīng)過(guò)檢查后,果然發(fā)現(xiàn)刀具確實(shí)即將不堪使用，為何兩者差距如此之大？因?yàn)樵谶^(guò)程中加工條件曾經(jīng)發(fā)生了改變，傳統(tǒng)以次數(shù)預(yù)測(cè)刀具磨耗無(wú)法反映出刀具的實(shí)際狀態(tài)，而寶元的振動(dòng)傳感器SVI-2000是依照刀具實(shí)際狀態(tài)不同在加工過(guò)程中造成的振動(dòng)頻率不同，因此可以準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)出刀具磨耗的程度！

透過(guò)云端系統(tǒng),輕松管理機(jī)臺(tái)維修排程，有效分配產(chǎn)能與資源

有了精確的刀具磨耗預(yù)測(cè)方法，對(duì)操作與管理者來(lái)說(shuō)，機(jī)臺(tái)維修及產(chǎn)能資源分配變得更加輕松有效率：透過(guò)云端系統(tǒng)，管理者對(duì)每個(gè)機(jī)臺(tái)的狀態(tài)與維修排程了如指掌，而當(dāng)機(jī)臺(tái)刀具鄰近需要更換前，可以透過(guò)振動(dòng)傳感器與控制器向管理系統(tǒng)發(fā)送刀具更換提示，管理者得以預(yù)先安排機(jī)臺(tái)停機(jī)維護(hù)，不用面臨因?yàn)榈毒吒鼡Q必須臨時(shí)停機(jī)的窘境，也可以將現(xiàn)場(chǎng)各機(jī)臺(tái)的產(chǎn)能做更合理有效的分配調(diào)度,如此一來(lái)更能大幅提升產(chǎn)能與資源管理分配。

智慧傳感器結(jié)合人工智能技術(shù),五感齊全，智慧機(jī)械物種爆發(fā)時(shí)代終將來(lái)臨!

智慧傳感器應(yīng)用在機(jī)臺(tái)上，就好像人類(lèi)具備味、視、聽(tīng)、嗅、觸五感一般 。寶元數(shù)控一向致力于發(fā)展機(jī)臺(tái)的大腦，而如今觸角已延伸到傳感器領(lǐng)域，下一步就是要結(jié)合人工智能技術(shù)。傳感器的存在對(duì)于機(jī)臺(tái)人工智能技術(shù)發(fā)展占有十足的重要性，人工智能技術(shù)奠基于數(shù)據(jù)，而傳感器則正是將所有的現(xiàn)象數(shù)據(jù)化，例如：案例中提及的刀具磨耗就是透過(guò)振動(dòng)傳感器將模糊的磨耗程度，轉(zhuǎn)換成振動(dòng)頻率的改變; 又例如常聽(tīng)到的“機(jī)臺(tái)暖機(jī)”, 原本是抽象定義如：開(kāi)機(jī)20分鐘后稱(chēng)為暖機(jī)完成，可是事實(shí)真是如此嗎?當(dāng)夏天環(huán)境溫度35度，冬天卻只有5度時(shí)，這樣的暖機(jī)標(biāo)準(zhǔn)豈可同等視之？但是若能夠透過(guò)溫度傳感器實(shí)際量測(cè)出機(jī)臺(tái)溫度再透過(guò)數(shù)據(jù)與模式分析訂出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溫度稱(chēng)為暖機(jī)完成溫度，才是更加精確的作法。寶元數(shù)控目前已經(jīng)成功推出振動(dòng)與溫度傳感器，并與多家客戶(hù)合作積極開(kāi)發(fā)更多傳感器應(yīng)用的可能性，也計(jì)劃發(fā)展更多感測(cè)相關(guān)的技術(shù)將各種現(xiàn)象數(shù)據(jù)化, 再透過(guò)大數(shù)據(jù)分析,建立模式推演，發(fā)展寶元的人工智能技術(shù)后再反饋應(yīng)用在調(diào)機(jī)、維修、提升加工效果…等等相關(guān)領(lǐng)域。

機(jī)臺(tái)整合云端、傳感器、人工智能進(jìn)化成智慧機(jī)械的趨勢(shì)已悄然發(fā)生，當(dāng)機(jī)臺(tái)開(kāi)始發(fā)展出各式智慧功能時(shí)，對(duì)于產(chǎn)品與企業(yè)來(lái)說(shuō)唯有物競(jìng)天擇、適者生存，而寶元數(shù)控面臨即將到來(lái)的智慧機(jī)械物種爆發(fā)時(shí)代,由機(jī)臺(tái)大腦控制器出發(fā)，整合相關(guān)技術(shù)，要一舉開(kāi)啟智慧機(jī)械的四只眼！