未来工厂将迎工业物联网和工业4.0
点击：1036 日期：2017-08-03
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据Quality Magazine报导，发那科(Fanuc)和通用汽车(GM)研发零停机技术(ZDT)，持续监控机器人的健康和稳定，ZDT已避免超过50%非预期停机，GM全球工厂约有3万部机器人，其中约有8,000部支持ZDT，数量仍持续增加。
为了展望未来，必须先回顾过去。18世纪末期，工业1.0以蒸汽动力驱动机械生产。20世纪初期，电力促使迈向工业2.0，进行大量生产。1970年代电子结合IT促成自动化生产，亦即持续至今的工业3.0。接下来是工业物联网和工业4.0，以网络系统来监控、分析并改善制造营运。
美国国家科学基金会(NSF)把实体网络系统视为「深度整合的实体和数字组件，每个组件皆有不同的时空尺度，展现各种行为模式，因应环境来调整彼此互动关系」，简单说就是智慧工厂。
智慧工厂内部的机器会利用自我优化、自我设置和人工智能(AI)来完成复杂任务，一来符合成本效益，二来提高产品和服务的质量。
网络系统是未来智能工厂的基础，但成败取决于数据收集、处理和分析能力，这就是机器视觉派上用场的时候了。随着机器视觉的成本逐渐降低，有更多的方案、更强大的硬件、更聪明的算法出现，再加上物联网连接所有装置，机器视觉将成为绝佳的数据收集工具。
相机体积变得更小且价格更低，在物联网计划广泛使用，机器人、3D成像、机器学习日益热门。除了显示成像方案，非显示成像例如多光谱和红外线也日益普及。
机器视觉产业也逐渐跟嵌入式计算机视觉(ECV)整合，随着工业环境取得低廉的嵌入式图像处理器，可望出现全新的整合自动化方案，例如搭载多个嵌入式成像仪的机械臂。
目前市面上，前几大机器视觉接口有Camera Link、Camera Link HS、CoaXPress、GigE Vision和USB3 Vision。GenICam提供所有相机一般程序接口，不受硬件接口技术影响。
工业物联网的任务正是要监控和分析，最重要的是，从全球各地控制工厂营运，因此带宽和延迟性攸关成败。当有越来越多装置连接网络，网络安全不得不慎，市调机构Markets and Markets表示，2020年资安市场可望成长至1,700亿美元，2017~2020年年均复合增长率(CAGR)达到9.8%。
工业物联网运动来得正是时候，美国工业设备机龄创下1938年以来新高，每10个制造商就有4个对自身营运状态认识不足，50%制造商都是等到故障才意识到问题，可见这个市场潜力有多大。
市调机构Accenture表示，未来15年工业物联网将为世界经济带来近15兆美元经济效益。未来5年，全球机器人产业每年会成长10%，美国、大陆、墨西哥等主要市场，将会多家投资自动化，带动机器视觉、马达、动气控制器等市场。
IHS则预测，2019年工业行动应用将成长4倍，达到2亿美元，包括以手机∕平板计算机进行监控和可视化、管理工作流程、维护机具和整合系统。管理者无论身处何地，皆可从智能型手机监控机器视觉系统的影像，进而依照应用程序(App)和软件的通知迅速应变。
工业物联网为企业带来不少机会，例如提高生产力、满足消费者需求，但人才是关键。全球制造业竞争力指针显示，近年来企业把人才视为全球竞争力的重要驱力，随着新工作逐渐出现，需要新的教育和培训方式。
工业物联网可望提升全球工厂的效率和生产力，网络系统是智能工厂的生力军，机器视觉将负责提供珍贵数据给决策者。
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