凌华科技“群机智联”打造台湾首条5G＋AMR无人工厂示范线

在凌华、友嘉和资策会的共同合作下，率先在台湾打造了一条5G示范生产线。

近年积极布局智能制造软硬件整合的凌华科技，针对机器人协作的方式提出了「群机智联」（Swarm Autonomy）概念。凌华科技新世代机器人平台事业处王健豪博士指出，「Swarm Autonomy是指工厂内各机台设备都具备自主运作、智慧沟通的能力，可说是物联网概念的进一步扩展，更强调机器的自主性与系统扩张性，这也是我们认为未来智慧工厂中各机台互动运作的样貌！」

凌华如何让机器人从单向信息接收进化到「群机智联」的互相沟通？

Swarm Autonomy这样的目标该如何落实？关键就是「数据分布式服务」（Data Distribution Service，DDS）通讯技术，通过此技术凌华成功让机器与机器之间能实时传输数据并快速响应，解决机器间平行、透明、实时的沟通需求。

凌华的机器人控制器ROScube整合ROS 2机器人操作系统，默认使用凌华的DDS。王健豪博士表示，DDS是由凌华在2015年并购英国公司PrismTech 后引进的一项技术，过去主要是用在军事航天领域，大幅改善了传统主从式（Client/Server）架构的缺点，采用发布/订阅式(Pub/Sub)架构的点对点、分布式通讯，具备优异的稳定性与可靠性，且它是一个中间件，传统工厂在导入时不用花费大量成本，亦不必更换现有的硬件装置设备。

不过，过去因为DDS的技术门坎高，市场并不普及，然而随着次世代机器人操作系统（ROS 2）在2017年把DDS纳入其通讯层后，大幅降低了DDS的应用门坎，让更多人都能轻松利用分布式通讯带来的效益。

创造最实时的沟通成效！DDS结合 5G 提升机器人的反应速度

王健豪博士分享，虽然DDS这个中间件可适用于不同的底层通讯硬件，但怎么做到从自主移动机器人到自动化产线等异质性设备之间能「实时沟通」，就必须靠 5G的高可靠度与低延迟特性！而 DDS 技术如何在台湾与 5G 顺利结合？凌华找上具有丰富前瞻技术经验的资策会协助落地应用。

资策会先进通讯系统中心王德仁协理表示，「DDS具有QoS（服务质量）机制，可确保数据传输的质量，是与5G的理想结合，可提供从通讯层到数据层的良好串联。」

DDS是一个中介层，可适用于有线/无线或多种无线技术共存的制造环境中，又具备高可靠度特性，再结合5G的低延迟与高速传输，将能大幅提升机器人等自动化设备的敏感度与反应速度。

目前凌华、友嘉与资策会三方已在新竹湖口岩田友嘉工厂布建AMR（无人搬运车）、AOI（自动光学检查）、以及AR（扩增实境）智能眼镜 3大应用，不仅提升 15% 良率，更降低 20% 成本。

5G结合DDS技术已实际建置于新竹湖口岩田友嘉工厂内的工业级喷枪生产线，由AMR（无人搬运车）、AOI（自动光学检查）、以及MR（AR/VR混合实境）智能眼镜 3大应用打造真正的5G未来工厂。

首先，以智慧工厂最讲求的「效率」为例，过去由人工搬运可能会有开小差或需要休息的问题，但透过AMR 的布署将能达到未来关灯工厂的需求，加上5G+DDS所具备的优异扩容性，可依据不同的生产流程迅速调整搬运路线，大幅提升生产弹性。林勤喻总经理分享，未来若是应用在更大的场域、更多台AMR同时协作，将更能凸显5G+DDS的效益。

同时，「良率」也是追求效率的同时，不能忽略的指标之一，过去工厂多以人工方式进行产品检测，但常常发生检测质量不稳定、甚至数据输入错误的状况，目前友嘉透过导入凌华搭载AI 技术的AOI机器视觉设备检测喷枪水渍，借由5G快速达成影像的传输，以及光学仪器的取像调整，不仅良率提升15%，更排除掉人为、数据出错的机会，让生产成本降低20% 。

再者，「事故停机」更是制造业生产中重大的隐形成本，像是今年受限于疫情，老师傅或运维厂商无法实时移动协助排解机器停机的问题，资策会借由「MR眼镜」的应用协助友嘉建立远程支持服务的能力。林勤喻总经理解释，「当客户机台有问题时，现场人员可利用MR眼镜把影像传回给我们的技术人员，再透过结合机台参数的判读，能够第一时间解决客户问题。」

在凌华、友嘉和资策会的共同合作下，率先在台湾打造了一条5G示范生产线。事实上，5G结合DDS在智慧工厂的应用，即使在全球也仍是处于草创期。

王健豪博士也认同说，智慧工厂的范畴很大，不是一家公司可以独力完成的，需透过整合包括Intel等软硬件实时技术平台供货商，以及传感器、系统整合业者，和友嘉这样愿意投资与实际应用的终端用户等众多合作伙伴一起建立完整的智慧工厂生态圈。

而凌华目前也将针对ROS 2/DDS结合 5G技术，开发出一套软硬件整合的解决方案，相信未来不管是智慧工厂、智慧城市或是自驾车都将有更多点对点的通讯需求，而这些需求就能借由凌华的控制器协助客户平台加速开发！

2021年3月30日，中国移动机器人（AGV）产业联盟将在深圳举办《第十届产线与仓储物流智能化发展工程大会》，汇聚行业精英，探讨产业发展大势！欢迎报名参会！