在凌華、友嘉和資策會(huì)的共同合作下，率先在臺(tái)灣打造了一條5G示范生產(chǎn)線。
文｜凌華科技
近年積極布局智能制造軟硬件整合的凌華科技，針對(duì)機(jī)器人協(xié)作的方式提出了「群機(jī)智聯(lián)」（Swarm Autonomy）概念。凌華科技新世代機(jī)器人平臺(tái)事業(yè)處王健豪博士指出，「Swarm Autonomy是指工廠內(nèi)各機(jī)臺(tái)設(shè)備都具備自主運(yùn)作、智慧溝通的能力，可說(shuō)是物聯(lián)網(wǎng)概念的進(jìn)一步擴(kuò)展，更強(qiáng)調(diào)機(jī)器的自主性與系統(tǒng)擴(kuò)張性，這也是我們認(rèn)為未來(lái)智慧工廠中各機(jī)臺(tái)互動(dòng)運(yùn)作的樣貌！」
凌華如何讓機(jī)器人從單向信息接收進(jìn)化到「群機(jī)智聯(lián)」的互相溝通？
Swarm Autonomy這樣的目標(biāo)該如何落實(shí)？關(guān)鍵就是「數(shù)據(jù)分布式服務(wù)」（Data Distribution Service，DDS）通訊技術(shù)，通過(guò)此技術(shù)凌華成功讓機(jī)器與機(jī)器之間能實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)并快速響應(yīng)，解決機(jī)器間平行、透明、實(shí)時(shí)的溝通需求。
凌華的機(jī)器人控制器ROScube整合ROS 2機(jī)器人操作系統(tǒng)，默認(rèn)使用凌華的DDS。王健豪博士表示，DDS是由凌華在2015年并購(gòu)英國(guó)公司PrismTech 后引進(jìn)的一項(xiàng)技術(shù)，過(guò)去主要是用在軍事航天領(lǐng)域，大幅改善了傳統(tǒng)主從式（Client/Server）架構(gòu)的缺點(diǎn)，采用發(fā)布/訂閱式(Pub/Sub)架構(gòu)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、分布式通訊，具備優(yōu)異的穩(wěn)定性與可靠性，且它是一個(gè)中間件，傳統(tǒng)工廠在導(dǎo)入時(shí)不用花費(fèi)大量成本，亦不必更換現(xiàn)有的硬件裝置設(shè)備。
不過(guò)，過(guò)去因?yàn)镈DS的技術(shù)門(mén)坎高，市場(chǎng)并不普及，然而隨著次世代機(jī)器人操作系統(tǒng)（ROS 2）在2017年把DDS納入其通訊層后，大幅降低了DDS的應(yīng)用門(mén)坎，讓更多人都能輕松利用分布式通訊帶來(lái)的效益。
創(chuàng)造最實(shí)時(shí)的溝通成效！DDS結(jié)合 5G 提升機(jī)器人的反應(yīng)速度
王健豪博士分享，雖然DDS這個(gè)中間件可適用于不同的底層通訊硬件，但怎么做到從自主移動(dòng)機(jī)器人到自動(dòng)化產(chǎn)線等異質(zhì)性設(shè)備之間能「實(shí)時(shí)溝通」，就必須靠 5G的高可靠度與低延遲特性！而 DDS 技術(shù)如何在臺(tái)灣與 5G 順利結(jié)合？凌華找上具有豐富前瞻技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的資策會(huì)協(xié)助落地應(yīng)用。
資策會(huì)先進(jìn)通訊系統(tǒng)中心王德仁協(xié)理表示，「DDS具有QoS（服務(wù)質(zhì)量）機(jī)制，可確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量，是與5G的理想結(jié)合，可提供從通訊層到數(shù)據(jù)層的良好串聯(lián)。」
DDS是一個(gè)中介層，可適用于有線/無(wú)線或多種無(wú)線技術(shù)共存的制造環(huán)境中，又具備高可靠度特性，再結(jié)合5G的低延遲與高速傳輸，將能大幅提升機(jī)器人等自動(dòng)化設(shè)備的敏感度與反應(yīng)速度。
導(dǎo)入5G+AMR/AOI/MR 3大應(yīng)用，改善制造業(yè)的良率、效率、停機(jī)問(wèn)題
目前凌華、友嘉與資策會(huì)三方已在新竹湖口巖田友嘉工廠布建AMR（無(wú)人搬運(yùn)車(chē)）、AOI（自動(dòng)光學(xué)檢查）、以及AR（擴(kuò)增實(shí)境）智能眼鏡 3大應(yīng)用，不僅提升 15% 良率，更降低 20% 成本。
5G結(jié)合DDS技術(shù)已實(shí)際建置于新竹湖口巖田友嘉工廠內(nèi)的工業(yè)級(jí)噴槍生產(chǎn)線，由AMR（無(wú)人搬運(yùn)車(chē)）、AOI（自動(dòng)光學(xué)檢查）、以及MR（AR/VR混合實(shí)境）智能眼鏡 3大應(yīng)用打造真正的5G未來(lái)工廠。
首先，以智慧工廠最講求的「效率」為例，過(guò)去由人工搬運(yùn)可能會(huì)有開(kāi)小差或需要休息的問(wèn)題，但透過(guò)AMR 的布署將能達(dá)到未來(lái)關(guān)燈工廠的需求，加上5G+DDS所具備的優(yōu)異擴(kuò)容性，可依據(jù)不同的生產(chǎn)流程迅速調(diào)整搬運(yùn)路線，大幅提升生產(chǎn)彈性。林勤喻總經(jīng)理分享，未來(lái)若是應(yīng)用在更大的場(chǎng)域、更多臺(tái)AMR同時(shí)協(xié)作，將更能凸顯5G+DDS的效益。
同時(shí)，「良率」也是追求效率的同時(shí)，不能忽略的指標(biāo)之一，過(guò)去工廠多以人工方式進(jìn)行產(chǎn)品檢測(cè)，但常常發(fā)生檢測(cè)質(zhì)量不穩(wěn)定、甚至數(shù)據(jù)輸入錯(cuò)誤的狀況，目前友嘉透過(guò)導(dǎo)入凌華搭載AI 技術(shù)的AOI機(jī)器視覺(jué)設(shè)備檢測(cè)噴槍水漬，借由5G快速達(dá)成影像的傳輸，以及光學(xué)儀器的取像調(diào)整，不僅良率提升15%，更排除掉人為、數(shù)據(jù)出錯(cuò)的機(jī)會(huì)，讓生產(chǎn)成本降低20% 。
再者，「事故停機(jī)」更是制造業(yè)生產(chǎn)中重大的隱形成本，像是今年受限于疫情，老師傅或運(yùn)維廠商無(wú)法實(shí)時(shí)移動(dòng)協(xié)助排解機(jī)器停機(jī)的問(wèn)題，資策會(huì)借由「MR眼鏡」的應(yīng)用協(xié)助友嘉建立遠(yuǎn)程支持服務(wù)的能力。林勤喻總經(jīng)理解釋?zhuān)府?dāng)客戶機(jī)臺(tái)有問(wèn)題時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)人員可利用MR眼鏡把影像傳回給我們的技術(shù)人員，再透過(guò)結(jié)合機(jī)臺(tái)參數(shù)的判讀，能夠第一時(shí)間解決客戶問(wèn)題。」
在凌華、友嘉和資策會(huì)的共同合作下，率先在臺(tái)灣打造了一條5G示范生產(chǎn)線。事實(shí)上，5G結(jié)合DDS在智慧工廠的應(yīng)用，即使在全球也仍是處于草創(chuàng)期。
王健豪博士也認(rèn)同說(shuō)，智慧工廠的范疇很大，不是一家公司可以獨(dú)力完成的，需透過(guò)整合包括Intel等軟硬件實(shí)時(shí)技術(shù)平臺(tái)供貨商，以及傳感器、系統(tǒng)整合業(yè)者，和友嘉這樣愿意投資與實(shí)際應(yīng)用的終端用戶等眾多合作伙伴一起建立完整的智慧工廠生態(tài)圈。
而凌華目前也將針對(duì)ROS 2/DDS結(jié)合 5G技術(shù)，開(kāi)發(fā)出一套軟硬件整合的解決方案，相信未來(lái)不管是智慧工廠、智慧城市或是自駕車(chē)都將有更多點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通訊需求，而這些需求就能借由凌華的控制器協(xié)助客戶平臺(tái)加速開(kāi)發(fā)！
2021年3月30日，中國(guó)移動(dòng)機(jī)器人（AGV）產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟將在深圳舉辦《第十屆產(chǎn)線與倉(cāng)儲(chǔ)物流智能化發(fā)展工程大會(huì)》，匯聚行業(yè)精英，探討產(chǎn)業(yè)發(fā)展大勢(shì)！歡迎報(bào)名參會(huì)！
