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智慧浪潮来袭 大厂PLC展开不同布局
[作者 王明德]   2019年09月11日 星期三 浏览人次: [3547]

智慧制造已对PLC市场带来实质影响,未来的PLC不仅要强化本身效能,也必须强化与周边系统的连结,创造出更高的附加价值,才能在兢争激烈的市场中站稳脚步。



图1 : 近年来智慧化成为制造业的重要趋势,各厂商也纷纷强化旗下的PLC功能与相关布局。(source:SIEMENS)
图1 : 近年来智慧化成为制造业的重要趋势,各厂商也纷纷强化旗下的PLC功能与相关布局。(source:SIEMENS)

在自动化系统中,PLC是最主流的控制器,近年来智慧化成为制造业的重要趋势,各厂商也纷纷强化旗下的PLC功能与相关布局,不同於过去因架构成熟、功能相近,导致各厂之间的PLC产品差异有限,现在厂商智慧化的策略有别,不同厂商对新一代PLC做法也开始产生差异。


洛克威尔以企业联网强化布局

台湾洛克威尔(Rockwell Automation)PLC产品经理高永勋表示,该公司的PLC产品基本上目前仍以输出点数区隔为大、中、小型,其大型PLC主要的应用除了产线系统外,厂务与建筑也都是重要的应用,此外大型与中型PLC产品,其功能大致类似,差别仅在於扩充性,至於市场行销方式,大型PLC通常会搭配该公司的自动化整体解决方案,较少有单独的产品销售状况。



图2 : 台湾洛克威尔PLC产品经理高永勋表示,面对自动化系统的进化,PLC除了必须提升效能外,也必须强化其架构弹性与资安设计。(摄影/王明德)
图2 : 台湾洛克威尔PLC产品经理高永勋表示,面对自动化系统的进化,PLC除了必须提升效能外,也必须强化其架构弹性与资安设计。(摄影/王明德)

至於一般市场所称的中型PLC,洛克威尔则是定义为Compact PLC,这类型PLC主要应用领域为OEM机台,OEM机台的PLC必须有低价、高效能特点,输出点数则在1千点以内,除了点数外,若涉及伺服控制与运动控制,则会有更高的精密定位需求,不过洛克威尔的Compact PLC有其轴数限制,如果客户的OEM机台轴数过多,仍会建议使用大型PLC。


至於小型PLC则是功能较为简单,适合用於系统单纯的领域,洛克威尔的小型PLC所使用的程式语言也是标准的IEC 61131-3,其控制方式不走该公司原有架构於EtherNet/IP,而是采用与日系产品相同的脉冲输出控制。


至於近年制造市场掀起的工业变革,高永勋指出不同区域对其定义也各不相同,欧洲是由德国带动的工业4.0、亚洲是日韩在推的智慧制造,至於北美则是企业联网,这三大市场的产品设计会因概念不同,架构走向也有区别。


对PLC来说,最大的功能与角色仍是在系统底层做控制,而在美国的企业联网体系中,企业中不同环节的系统必须彼此链结,因此面对自动化系统的进化,PLC除了必须提升效能外,也必须强化其架构弹性与资安设计。其中由於PLC必须与周边设备整合,因此近年来弹性需求不断提升,至於资安设计,也是肇因於与外界的连结程度加深,自动化系统必须增强自我保护机制,避免因外界的恶意入侵,导致工厂作业停摆,针对这些需求,洛克威尔也积极与微软、DELL、VMware等IT大厂合作,全面展开企业联网的布局。


西门子落实数位化愿景

至於欧系大厂西门子,作为工业4.0的推动者,对PLC的布局也与旗下其他自动化产品的推动策略相同,都以数位化为主轴。西门子数位工厂事业部工厂自动化产品管理??协理罗龙翔表示,工业4.0的精神是大量的数据整合,因此必须广设感测网路撷取数据,将数位化概念落实到包括PLC在内的工厂系统每一角落,透过虚实整合达到工业4.0愿景。



图3 : 西门子数位工厂事业部工厂自动化产品管理??协理罗龙翔表示,工业4.0的精神是大量数据整合,将数位化概念落实到包括PLC在内的工厂系统每一角落。(摄影/王明德)
图3 : 西门子数位工厂事业部工厂自动化产品管理??协理罗龙翔表示,工业4.0的精神是大量数据整合,将数位化概念落实到包括PLC在内的工厂系统每一角落。(摄影/王明德)

至於PLC本身,西门子近期推出了AI模组(TM NPU),此一模组将类神经元运算的应用於PLC,可进行即时资料搜集与分析,并藉由机器学习演算法协助企业加速生产制程AI应用,以大幅提升生产效率,在刚结束的2019台北国际自动化展中,西门子就将具备AI功能的PLC应用於机器手臂上,让机器手臂透过资料的撷取与分析,计算出最隹的力道与角度夹取不同形状的物品,相较於传统图像分析方式,都使用相同的夹取方式,具备AI能力的PLC机器手臂,则可因应物体形状,自动调整出最适合的方式,而这也将是西门子PLC未来的重点方向。


除了AI外,西门子PLC的利益重点是与外界的整合。近年来西门子成立了推动推动PROFINET和PROFIBUS工业通讯标准的PI协会,与MindSphere World台湾日本开放式物联网协会,这两大协会都强化了自动化设备与云端的链结,以更全面、更高角度来看待包括PLC在内的所有自动化设备。


而要从更全面的角度来看待自动化设备,就必须让设备更开放,更可与周边系统整合,因此西门子除了传统的硬体功能模组PLC外,也有可执行於PC上的软体控制器(Software Controller)与开放式控制器(open Controller),罗龙翔指出,在工业4.0中,OT与IT的整合已是大势所趋,PC上的数位模拟与各种功能机制,都是未来工厂系统的必要元素,这也是西门子近年来加强数位化布局力道的原因,透过与数位化技术的结合,PLC的效能将比以往更强大,更符合未来制造系统所需。


台湾厂商改走中小型路线

至於台湾厂商,在PLC领域过去多以微型PLC为主,不过由於市场上小型PLC後进者的技术已然跟上,市场竞争过於激烈,且因其架构简单,应用与功能都受限,因此多数厂商改走中小型策略。


对於小型PLC的竞争态势,业者则指出,产品的发展到了一定的阶段时,必然会遇到价格竞争,因此如果只将聚焦於成本控制,发展势必受限制,因此台商必须要找出市场的新需求,并进行垂直与水平的产品与技术整合,发挥一加一大於二的效果,同时提供全方位的服务与完整的解决方案,「价格」只是客户购买时的其中一项考量因素,唯有同时满足客户多种需求的产品与服务,才能够获得客户的青睐,也才能够在市场上稳定成长。


目前台湾业者在小型PLC市场遇到最大的竞争者来自大陆厂商,近年来全球大厂如西门子,也推出小型PLC,让此一领域的竞争日趋激烈,台湾厂商一直以来的优势在於高性价比,台湾厂商的产品品质与大厂相近,但价格更为亲民,因此一直以来在自动化领域都占有一席之地,不过随着大陆厂商的价格进逼,台湾厂商产品品质虽仍维持,不过价格方面的优势逐渐流失,因此现在多数台湾业者都已开始往中小型PLC方向发展,并结合周边,创造出更多元的价值,例如永宏科技就将旗下的HMI与PLC整合,除了精简制造系统空间外,通讯缆线也更稳固、成本当然也更隹。


从整体趋势来看,智慧制造已对PLC市场带来实质影响,未来的PLC不仅要强化本身效能,也必须强化与周边系统的连结,创造出更高的附加价值,才能在兢争激烈的市场中站稳脚步。


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