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永豐程可配合客戶需求,規劃設計後,再進行 AI 系統建置: 1. 設備製程數據收集大數據分析 2. 建立與訓練 AI 模型 3. 部署 AI 模型於本地端 4. AI 模型即時監控與預測 5. 製程異常預警與品質檢控應變 AI 系統(人工智慧系統)是一種能模擬人類智慧的軟體或硬體解決方案,透過演算法和大量數據進行學習、推理和決策。這些系統可以自動處理複雜任務,像是影像辨識、自然語言處理、預測分析,甚至自動控制。AI 系統核心組成
- 資料收集:感測器、攝影機、IoT 設備蒐集環境數據。
- 資料處理:清理、標註資料,準備餵給模型訓練。
- 模型訓練:用深度學習、機器學習演算法建立決策模型。
- 推論與決策:即時分析新數據,執行最佳決策或動作。
- 系統整合:與現場設備、PLC、ERP、SCADA 等系統連線,形成閉環控制。
AI 技術類型
- 機器學習 (ML):用數據訓練模型,學習隱藏模式和規律。
- 深度學習 (DL):使用多層神經網路,處理複雜數據(如影像、語音)。
- 電腦視覺 (CV):辨識圖像、影像中的物件、文字、瑕疵等。
- 自然語言處理 (NLP):理解和生成人類語言,例如客服聊天機器人。
- 強化學習 (RL):透過不斷試錯,自我優化策略,適合自動化控制。
應用範例
1. 品質檢測(電腦視覺)
🔍目標:即時檢測生產線產品是否有瑕疵。
🔧 解決方案:- 用攝影機拍攝產品影像
- 辨識裂痕、刮痕、異物
- 檢測到瑕疵時,控制 PLC 啟動剔除機制
2. 預測性維護(機器學習 + 感測器)
🔍 目標:提前預測設備故障,避免停機損失。
🔧 解決方案:- 收集溫度、震動、電流等感測器數據
- 用隨機森林或 LSTM 模型學習正常/異常狀態
- 偵測異常時,提前通知維修人員
3. 能源優化控制(強化學習 + SCADA)
🔍 目標:根據時間電價和用電需求,自動調整設備運行策略。
🔧 解決方案:- 即時監控電力數據
- 用強化學習模型找出最低成本的運行組合
- 自動調整變頻器、空調、儲能系統運行參數
未來發展趨勢
- 邊緣 AI:在端點設備(如 IPC、智慧相機)直接運行 AI 模型,降低延遲。
- 生成式 AI:快速產生生產計劃、維護建議,幫助決策更聰明。
- 數位孿生:用 AI 模擬工廠生產環境,預測各種情境下的最佳策略。
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永豐程科技可將 IOT 物聯網系統進行建置、系統整合、整合與串接業主所需。- 設備生產狀態監控
- 設備資料收集
- MES 系統串接
- 圖控系統串接 / 戰情室串接
- 視覺檢測系統串接
- AI 訓練模型串接
IoT 典型應用場景
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智慧工廠
- 即時監控機台溫度、震動、能耗
- 異常超標時自動關閉設備,或推播警報到工程師手機
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能源管理
- 監測電力、水、瓦斯消耗量
- 根據時間電價,動態調整設備運行策略
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農業自動化
- 感測土壤濕度,自動啟動灑水系統
- 透過影像辨識監測作物健康狀況
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智慧城市
- 即時監測路燈、垃圾桶、停車位狀態
- 收集交通流量數據,最佳化紅綠燈切換時機
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醫療監控
- 監測病人心率、血壓、血氧濃度
- 自動發送異常警報給醫護人員
如何開始導入 IoT?
- 目標定義:明確要解決的痛點(如降低停機時間、提升能效)。
- 感測器選型:挑選合適的感測器,確保數據準確可靠。
- 通訊技術選擇:根據現場環境選擇 Wi-Fi、LoRa、5G 等最佳連線方式。
- 平台建置:選擇雲端或邊緣運算平台,設計資料儲存與分析邏輯。
- 逐步測試與調整:從小規模試點開始,逐步擴大導入範圍。
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可依客戶需求開發 PC-Base 控製系統,採用工業電腦(IPC)或標準 PC 開發設備監控、資料處理和生產控制的自動化解決方案。
PC-Based 控制系統特點:
- 靈活開發:可用多種程式語言開發,如 C#、C++、Python。
- 強大運算能力:處理大量資料、複雜演算法,適用於精密控制。
- 高擴充性:可整合多種工業通訊協議,如 Modbus、EtherCAT、OPC UA。
- 視覺化介面:設計直觀的 HMI(人機介面),即時顯示設備狀態。
- 資料分析與儲存:支援連接資料庫,方便生產追溯和數據分析。
PC-Base 控制系統應用:
- 自動化生產線:控制機械手臂、輸送帶、包裝機等設備。
- CNC 加工:即時控制數位伺服馬達,精準執行切割或鑽孔動作。
- 智慧倉儲:管理 AGV(自動導引車)運行路線,優化物料流動。
- 半導體/電子製造:監控溫度、壓力、濕度等關鍵製程參數。
PC-Base 控制系統開發流程:
- 需求分析:確認控制邏輯、資料流向、介面需求。
- 硬體選型:選擇工業 PC、I/O 模組、感測器、驅動器。
- 軟體設計:撰寫控制演算法、設備通訊模組、警報系統。
- HMI 視覺化:設計生產儀表板,顯示生產狀況、警告訊息。
- 測試與調校:進行模擬測試,確認即時性與穩定性。
- 部署與維護:上線後持續監控系統效能,定期優化。
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PLC 程式開發是針對可程式邏輯控制器(Programmable Logic Controller)撰寫控制程式,讓工業設備能夠自動執行特定的動作。PLC 廣泛應用於生產線、自動化機械、電力系統和樓宇控制,因為它穩定、即時性高,而且容易與各種感測器和致動器整合!
🔧 PLC 開發基本流程:
- 需求分析:確認控制邏輯、輸入輸出設備(I/O)、警報條件。
- 硬體選型:選擇適合的 PLC 品牌與型號,例如:
- Siemens S7 系列
- Mitsubishi FX / Q 系列
- Allen-Bradley (Rockwell)
- I/O 設計:規劃輸入輸出點,例如:
- 輸入:按鈕、光電感測器、溫度計。
- 輸出:繼電器、馬達、電磁閥、指示燈。
- 程式撰寫:使用 PLC 開發軟體編寫控制邏輯,例如:
- Siemens TIA Portal
- Mitsubishi GX Works3
- Rockwell Studio 5000
- 模擬與測試:使用模擬工具或現場測試,驗證控制邏輯是否正確。
- 現場調校與上線:連接實體設備,進行動態測試與參數調整。
🛠️ 常用 PLC 程式語言(IEC 61131-3 標準):
- Ladder Diagram (LD) 梯形圖:類似繼電器電路,最常用!
- Structured Text (ST) 結構化文字:類似 C 語言,適合複雜運算。
- Function Block Diagram (FBD) 功能方塊圖:以圖形方式設計邏輯。
- Sequential Function Chart (SFC) 順序功能圖:適用於多段式流程控制。
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圖控系統程式開發是建立一個直觀的人機介面(HMI,Human-Machine Interface),讓使用者可以透過圖形化畫面即時監控和操作工廠設備。這種系統常與 PLC、感測器、驅動器連線,提供設備狀態、警報資訊,甚至歷史資料分析,幫助工廠更智慧、更高效。圖控系統核心功能:
- 即時監控:顯示設備運行狀態、溫度、壓力、產能數據。
- 警報管理:異常狀況即時跳出警報,並記錄警報歷史。
- 資料紀錄與趨勢分析:蒐集生產數據,繪製趨勢圖,支持決策。
- 控制操作:透過介面操作設備,例如啟動/停止馬達、調整參數。
- 權限管理:區分不同級別使用者,限制重要操作權限。
常用開發工具:
- WinCC (Siemens):功能強大,與 Siemens PLC 無縫整合。
- iFix (GE Digital):支援大規模 SCADA 系統,適合複雜工廠。
- AVEVA InTouch (原 Wonderware):介面設計靈活,適合多種產業。
開發流程:
- 需求分析:確認監控點、控制邏輯、警報條件、報表需求。
- 系統架構設計:規劃通訊架構(例如 PLC ↔ HMI ↔ 資料庫),決定使用的通訊協議,如 Modbus、OPC UA、EtherNet/IP。
- 畫面設計:設計生產線流程圖、設備狀態燈、趨勢圖、按鈕等介面元素。
- 程式撰寫:撰寫控制腳本、警報條件、資料庫操作程式。
- 測試與調校:模擬運行,測試數據更新速度、警報觸發時機。
- 上線與維護:部署至現場設備,後續進行效能監控與功能優化。
圖控系統常見應用:
- 畫面元件:輸送帶動畫、感測器圖示、狀態燈、啟動/停止按鈕。
- 資料顯示:即時顯示馬達轉速、輸送計數、運行時間。
- 警報系統:當感測器偵測卡料,跳出紅色警報,並發出聲響。
- 趨勢圖表:記錄輸送帶負載變化,支援歷史數據查詢。
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天車監控系統:
1.無線通訊監控天車大車、小車移動頻率,建立預防保養機制
2.客制化天車監控系統 SCADA 圖控系統,即時監控工廠天車運轉狀態
天車監控系統是針對工業用天車(起重機、吊車)的智慧化監控與管理解決方案!透過感測器、PLC、IoT 和影像技術,即時監控天車運行狀態,預防故障、避免碰撞,甚至能自動收集數據進行預測性維護。🏗️ 天車監控系統的核心功能
🔧 基本監控項目
- 位置與行程監控:監測天車 X/Y/Z 軸位置,避免超出軌道或撞擊。
- 荷重監控:監測吊鉤負載重量,避免超載操作。
- 速度與加速度:防止過快運行導致晃動或失控。
- 防撞檢測:使用雷達、超音波感測器,偵測前方障礙物。
- 鋼索張力與磨損監測:預測鋼索疲勞狀況,避免斷裂風險。
📈 進階智慧功能
- 異常警報:震動異常、過載、軌道偏移等情況自動觸發警報。
- 視覺辨識:用攝影機和 AI 分析吊鉤位置,協助精準對位。
- 資料記錄與報表:自動記錄運行時間、搬運次數、負載歷史。
- 預測性維護:用 AI 模型分析感測器數據,提前預測設備故障。
- 遠端監控與操作:透過 SCADA 或 Web 平台,隨時查看天車狀態,甚至遠端控制。
系統架構
感測器/相機 → PLC/工業電腦 → IoT 網關 → 監控平台/雲端🔧 硬體設備
- 位置編碼器:記錄天車行程、吊鉤高度。
- 荷重感測器:量測吊鉤負載重量。
- 激光雷達/超音波:偵測障礙物距離,避免碰撞。
- 震動/溫度感測器:監控馬達、鋼索輪溫度和震動狀態。
- 工業攝影機:即時影像回傳,支援 AI 影像辨識。
🔧 控制系統
- PLC(Siemens、Mitsubishi、Omron):處理感測器訊號,控制天車動作。
- SCADA 系統(WinCC、iFix、Ignition):視覺化監控介面,顯示天車狀態與警報。
- IoT 平台(Node-RED、ThingsBoard):收集感測器資料,支援遠端監控與推播通知。
🔑 應用範例
- 模擬負載感測器:隨機產生重量數據。
- MQTT 傳輸:將負載資料發送到 MQTT 伺服器。
- 超載警報:若重量超過 1000 kg,狀態顯示 Overload。
🚀 實際應用場景
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鋼鐵/重工業
- 大型材料吊運,如鋼捲、鋼板。
- 精準計算負載,避免超重影響結構安全。
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倉儲物流
- 監控自動倉儲系統的堆高天車。
- 實時追蹤貨物位置,結合 WMS 最佳化搬運路線。
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造船廠/港口
- 吊運大型構件或貨櫃。
- 防撞系統確保多人協作安全。
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半導體/精密工業
- 監控無塵室天車搬運晶圓或機台零件。
- 微米級位置控制,結合視覺辨識自動定位。
🚀 天車監控系統導入流程
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設備盤點與需求分析
- 確認天車型號、最大負載、行程範圍。
- 明確要監控的關鍵參數(如負載、行程、震動)。
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硬體選型與安裝
- 選擇高精度感測器、工業相機。
- 規劃激光防撞區域,設置安全距離。
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系統整合與測試
- PLC 收集感測器資料,傳送到 SCADA 或 IoT 平台。
- 模擬多種異常狀況,測試警報和停車機制。
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數據分析與持續優化
- 用 AI 分析長期運行數據,優化設備運行策略。
- 定期檢查感測器和控制系統,保持穩定性。
透過 IoT、AI 和視覺技術,工廠不僅能即時掌握設備狀態,還能預防故障、提升生產效率,甚至實現完全無人化搬運。

