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項(xiàng)目簡(jiǎn)介：

在產(chǎn)品制造過(guò)程中，生產(chǎn)節(jié)奏的順暢度決定了工廠的整體生產(chǎn)效率，任何一道工位出現(xiàn)暫時(shí)停頓都會(huì)影響下一道工序的進(jìn)度，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐蔁o(wú)法準(zhǔn)時(shí)交貨。為了維持一致性的生產(chǎn)節(jié)奏，原物料（或者是零組件、半成品）配送扮演著關(guān)鍵角色。但由于物料配送在生產(chǎn)流程中是頻率高、耗時(shí)長(zhǎng)且成本高的作業(yè)活動(dòng)，因此近來(lái)已有不少工廠紛紛采用自動(dòng)導(dǎo)引車（Automated Guided Vehicle, AGV），以這種自動(dòng)化又可彈性調(diào)度的無(wú)人載具來(lái)搬運(yùn)物料，藉此達(dá)到節(jié)省人力、提高反應(yīng)時(shí)間與降低錯(cuò)誤率的目標(biāo)。

但對(duì)于導(dǎo)入新科技而言，工廠是個(gè)占地較廣且相對(duì)較復(fù)雜的使用環(huán)境；而一套能于正確時(shí)間將正確物料自動(dòng)送達(dá)正確工位的AGV物料配送系統(tǒng)也并非只是導(dǎo)入AGV即可，它還囊括了諸多軟硬件整合技術(shù)。因此系統(tǒng)整合商除了自身的軟件研發(fā)能力之外，還需選配適合的硬件產(chǎn)品，方能順利完成系統(tǒng)開(kāi)發(fā)并使系統(tǒng)發(fā)揮預(yù)期功效。

研華擁有擁有眾多產(chǎn)品線可以一次性滿足AGV物料配送系統(tǒng)開(kāi)發(fā)商的多樣需求，而WISE-4000無(wú)線I/O模塊與WISE-5121工業(yè)無(wú)線AP兩系列功能強(qiáng)大、易于整合的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品還能讓系統(tǒng)整合商在環(huán)境嚴(yán)苛的工廠快速布建可靠的無(wú)線通信鏈接，從而確保系統(tǒng)可以順暢地執(zhí)行物料配送作業(yè)。

系統(tǒng)需求：

位于河南鄭州高新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)的某系統(tǒng)整合廠商致力于智慧工業(yè)應(yīng)用之研發(fā)。成立至今，該公司自主開(kāi)發(fā)出了工廠自動(dòng)化管理、智能物流及倉(cāng)儲(chǔ)管理、園區(qū)AGV物流管理等多套系統(tǒng)，且已取得多項(xiàng)國(guó)際質(zhì)量認(rèn)證與軟件發(fā)明專利。目前，該公司正在為傳統(tǒng)工廠研發(fā)廠房?jī)?nèi)使用的AGV物料配送系統(tǒng)，藉此協(xié)助汽車組裝廠與電器制造工廠等從人工揀料與搬運(yùn)轉(zhuǎn)型為自動(dòng)化的物料配送管理。

由于這套自動(dòng)化物料配送系統(tǒng)既得實(shí)現(xiàn)AGV物料搬運(yùn)與配送，還要讓工位上的作業(yè)員能通過(guò)按鈕發(fā)出補(bǔ)料的請(qǐng)求，并且讓AGV在電量不足時(shí)自行到充電站充電以及監(jiān)控其充電狀態(tài)。因此該公司需要一套能提供數(shù)據(jù)擷取、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、串口轉(zhuǎn)網(wǎng)口、車載計(jì)算機(jī)等等硬件產(chǎn)品的完整解決方案，如此才能同時(shí)實(shí)現(xiàn)工位叫料、自動(dòng)配送與自主充電的智能應(yīng)用。

此外，AGV物料配送系統(tǒng)必須在數(shù)百平方公尺的廠房?jī)?nèi)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)來(lái)傳送各種數(shù)據(jù)，因此需要運(yùn)用傳輸速率較快與涵蓋范圍較廣的Wi-Fi技術(shù)來(lái)建置無(wú)線通訊連接。而且各種硬件產(chǎn)品在抗噪聲干擾、數(shù)據(jù)正確性、網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性等方面也要提供更好的防護(hù)機(jī)制以保障系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

系統(tǒng)概述：

研華的無(wú)線解決方案分成三大部份來(lái)滿足此項(xiàng)目之需求。首先，以工業(yè)等級(jí)的無(wú)線APWISE-5121來(lái)搭建足以涵蓋整座廠房的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)；其次，于工位與AGV充電站均安裝基于以太網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線I/O模塊WISE-4050，藉此即能采集與傳送工位缺料信息與AGV充電信息；第三部分則是為AGV配置串口設(shè)備服務(wù)器EKI-1361以便連接車上的PLC控制器并上傳數(shù)據(jù)至系統(tǒng)，同時(shí)，依托精簡(jiǎn)型觸控計(jì)算機(jī)TPC-1251T負(fù)責(zé)管理AGV的運(yùn)行數(shù)據(jù)。

作為廠內(nèi)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通訊的核心，WISE-5121是一款符合IEEE 802.11b/g/n標(biāo)準(zhǔn)與IP66 防護(hù)等級(jí)的高性能微型基站，可為嚴(yán)苛的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境提供穩(wěn)定可靠的無(wú)線通訊連接。其內(nèi)置的定向雙極化天線不僅能使無(wú)線信號(hào)傳輸?shù)酶h(yuǎn)、覆蓋面積更廣，也省去額外安裝外部天線的麻煩。采用私有隧道協(xié)議與支持加密技術(shù)則為網(wǎng)絡(luò)傳輸提供了更強(qiáng)而有力的安全保障。

而WISE-4050則是研華針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用而推出的無(wú)線I/O模塊。提供多個(gè)數(shù)字輸入/輸出通道，其兼具了數(shù)據(jù)擷取、處理、上傳的功能，因此該項(xiàng)目只需在每個(gè)工位安裝一個(gè)模塊即能完成不同叫料按鈕、開(kāi)關(guān)、故障等信息的收集與傳送，從而簡(jiǎn)化了系統(tǒng)架構(gòu)。此外，WISE-4050還提供了自動(dòng)濾波功能，可以通過(guò)設(shè)定信號(hào)范圍來(lái)過(guò)濾噪聲以免除采集信號(hào)受到干擾的問(wèn)題。內(nèi)置的閃存與時(shí)間戳能在網(wǎng)絡(luò)斷訊時(shí)暫存數(shù)據(jù)，并待網(wǎng)絡(luò)復(fù)原時(shí)主動(dòng)續(xù)傳，藉此確保所收集數(shù)據(jù)的完整性與正確性。雙重?zé)o線操作模式則讓工程人員可直接通過(guò)移動(dòng)裝置連接WISE-4050，快速配置與診斷，讓系統(tǒng)維護(hù)更加簡(jiǎn)便。

至于安裝在AGV車上的兩款硬件產(chǎn)品：EKI-1361能把RS-232/422/485的串口信號(hào)轉(zhuǎn)換成無(wú)線以太網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，因此只要是提供串口的裝置幾乎都能通過(guò)它輕松地連上無(wú)線網(wǎng)絡(luò)而無(wú)需編寫特殊的驅(qū)動(dòng)程序。而具備IP66防護(hù)等級(jí)并內(nèi)建64G固態(tài)硬盤的TPC-1251T則提供了優(yōu)異的抗震性與耐用性，可以滿足工廠AGV類車載應(yīng)用需要高穩(wěn)定度之觸控計(jì)算機(jī)需求。

項(xiàng)目實(shí)施：

系統(tǒng)架構(gòu)圖：

結(jié)論：

隨著勞動(dòng)力的短缺與勞動(dòng)成本的增加，工廠急需導(dǎo)入更多自動(dòng)化與智能化的應(yīng)用以便解決人力不足與招工不易等問(wèn)題。通過(guò)研華易于整合的完整無(wú)線解決方案，系統(tǒng)整合廠商可以更方便且快速地完成AGV物料配送系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，進(jìn)而讓制造工廠能早日導(dǎo)入可節(jié)省人力并提高生產(chǎn)效率的智能應(yīng)用。 此外，研華的專業(yè)評(píng)估建議也讓系統(tǒng)整合商從原本決定選用傳輸速率、涵蓋范圍與開(kāi)放性都不足的Zigbee網(wǎng)絡(luò)技術(shù)改為采用更適合工廠的Wi-Fi通訊，從而降低了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，也讓系統(tǒng)在范圍廣、環(huán)境復(fù)雜的廠房?jī)?nèi)能有穩(wěn)定傳輸?shù)臒o(wú)線網(wǎng)絡(luò)。

此外，Wi-Fi的高度普及與兼容性也讓現(xiàn)場(chǎng)管理人員可透過(guò)各種移動(dòng)裝置作為手持終端，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)端AGV的調(diào)度管理。由于此項(xiàng)目的系統(tǒng)整合廠商對(duì)研華的產(chǎn)品質(zhì)量和專業(yè)技術(shù)與售后服務(wù)都非常滿意，因此其第二階段即將導(dǎo)入的遠(yuǎn)程監(jiān)控管理與MES/ERP對(duì)接整合等新功能也將持續(xù)選用研華產(chǎn)品。