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AI 助攻工業 5.0 與智慧製造!意法半導體、KUKA 推新軟硬體解決方案迎戰

在 AI 浪潮推波助瀾下,全球製造業已從過去成本優先考量,轉型至淨零或更具韌性的經營方式。對此,研調機構 TrendForce 舉辦「AI 啟動工業 5.0 智造布局」研討會,探討 AI 潮流下智慧工廠的轉變,及各家廠商針對智慧製造所推出的解決方案。

TrendForce 研究總監謝雨珊指出,全球製造業出現許多新趨勢,如與 AI 結合、智慧工廠興起、數位孿生創造虛擬世界、工業虛擬化、微型工廠等,同時更重視網路安全、碳中和,對下世代員工的需求增加,而今年首要焦點仍是留住勞動力。

AI 也將帶動邊緣運算市場蓬勃發展,TrendForce 預期 2023 年全球邊緣運算市場產值達 535 億美元,到 2028 年達 1,110 億美元,年複合成長率為 15%;到 2025 年,全球約 75% 企業資料將在資料中心或雲端外的邊緣端產生與處理。

意法半導體年底推首顆搭載 AI 加速器的微控制器

到了 2028 年,邊緣運算 AI 裝置中以手錶、咖啡機、無人機、洗衣機等 Edge Thing 產品最多樣。STM 意法半導體技術行銷曾伃妏指出,這些 Edge Thing 優勢在於低功耗、低延遲,需要微控制器(MCU)與微處理器(MPU)等系統整合,意法半導體旗下 STM32 產品將實現邊緣運算,透過軟硬體達節省能源效果。

意法半導體十幾年前開始做邊緣 AI 的部署與開發,所以軟硬體設計特別對 AI 提供完整的生態系。軟體部分,Cube AI 做為 STM32 生態系統中的 AI 擴充套件,可自動轉換預先訓練好的AI模型,在使用者專案中產生STM32 優化函式庫;另一款 Nano Edge 適合無 AI 開發經驗的開發人員,這款軟體具豐富的函式庫,可簡化並加速機器學習演算法的開發。

曾伃妏表示,過去製造工廠常看到自動化加上人工辨識,但精準度不夠,又有誤判問題,且需要很多人力預測及維持,因此意法半導體所提供的免費 AI 軟體適合導入工廠,進行偵測和預防性維護。

至於硬體部分,意法半導體旗下 STM32 產品線提供多樣無限連接、更強效安全、低功耗,幫助客戶更彈性運用。STM32 產品線具有實時表現、低功耗優良,另外搭配圖形加速器,還有豐富的開發軟體生態系及不同應用,在軟硬體整合下可提供更高效能。

其中,意法半導體表示將帶來重大突破,年底將發布首顆伴有 AI 加速器的微控制器「STM32N6」。曾伃妏指出,平常是出現在微處理器(MPU),STM32N6 能達到微控制器的效能和微處理器的表現,目前許多客戶都在詢問 STM32N6 進度。

除了年底亮相的 STM32N6,STM32 家族還有許多不同產品別,包括 MPU、高效能、主流、超低功耗部署等,像高效能適用複雜馬達控制和人機介面,超低功耗適合穿戴裝置;另有 STM32 中的 F 系列和最高效能 H系列等,提供不同工廠進行因應的解決方案。

KUKA 推出機械臂、自走車到一站式智慧解決方案

提到智慧工廠所需的機械手臂,KUKA 業務主任鄭宇軒指出,KUKA 機械手臂有分為工業型、協作型、Scara 和Delta 等,其中工業用提供 4~1,300 公斤的最高承重,提供人機介面互動,適用醫療、工業、生活、娛樂等各種場域。

KUKA 擁有超過 20 年無塵室手臂經驗,提供 3-210公斤的機械手臂,並符合無塵等級;2D 視覺解決方案可進行檢測流程規劃,與機械手臂的電控箱對接,實現人員靠眼睛檢測、機械手臂執行動作。

不只硬體,KUKA 也開發多種套裝應用軟體,例如 PickControl 可結合輸送帶追蹤給機器人發送訊息;DeviceConnector 支援機械手臂資訊匯出,讓設備了解電流能耗、各軸馬達溫度等;再透過自家開發軟體Advanced Modules,從 AI 數據化進行異常判斷、即時監測、異常通報等。

此外,KUKA 自主研發的 AMR 系列也提供移動機器人解決方案,具備 400-3,000 公斤等多級距機種,符合各種不同場域需求,另搭配三款軟體,提供流程編排、任務分配、機器人調度、交通管制等,在設備通訊功能中,可跟自動門、電梯、輸送帶等對接,當機器人經過時自動門打開等,運作更順暢。

鄭宇軒指出,KUKA 的機器人也有導入 AI 相關應用,透過 AI 安全攝影機和掃描器,機器人可即時自主規畫繞過障礙物的理想路徑,過程中也能進行感應充電,建立車段管理系統,幫助廠商管理多品牌車隊。

工業 5.0 重視「技術為人做什麼」

針對智慧工廠趨勢,TrendForce 研究經理曾伯楷指出,全球製造業將從過去成本優先考量,轉型至淨零並具備韌性的供應鏈經營模式。短期以綠化為先,中期可見生成式 AI 逐步落地,強化製造設計、生產建模等環節。

在智慧製造部分,中小企業較著眼技術;新創企業看重智慧化程度高,且具高附加價值的技術進行開發,如資安或數據訓練等;大廠注重組裝、營運維護管理等生產場域,或者生態串連等端到端的價值鏈。

工業 5.0 以「以人為本」、「永續發展」、「製造韌性」為三大支柱,補足工業 4.0 的應用。曾伯楷表示,工業5.0 不問人工能做什麼,而是技術為人工做什麼,黃仁勳今年 COMPUTEX 主題演講也加重機器人協作這塊,因此人機協作、協作機器人是明確發展方向,進而帶動機器視覺、智慧感測、機器手臂等相關發展。

整體來說,台灣智慧製造將往 AI 布局,台灣機器人產業鏈相對完整,聚落效應具備零組件供應鏈的規模,包括感測模組、驅動模組、控制模組、機構模組到整機都有聚落,但目前問題在於難打入大廠供應鏈,如何拓展海外市場將是未來一大重點。


資訊來源:科技新報
日      期:2024/06/21
https://technews.tw/2024/06/21/ai-trendforce-smart-manufacturing-2024/


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