科技的演進，產業自動化發展成一個新興產業，先進國家無不開發自動化相關科技產品並提高產品品質。加上大陸低工資影響，對台灣傳統產業產生更大衝擊，所以自動化生產為國內必須導入之技術。工廠自動化生產，生產線數量龐大，管理者難以監控全部生產線，我們要有效對正在進行生產線追蹤觀察，掌握生產線運作狀態控制與人力效率，生產監控系統是必備。外面一套監控系統可能要數十萬，我們秉持低成本策略來開發。本生產監控系統可以輸入該次生產線資料號碼，然後紀錄生產線工作人員作業登陸時間與登出時間，生產線機台運作資料，以上功能在硬體上面可以在LCD上顯示出來。電腦端我們使用Visual Basic撰寫使用者介面，我們規劃32個方格，每一個方格代表一個生產監控系統，當我們點選方格會出現生產線資料號碼、生產線工作人員作業登陸時間與登出時間、生產線機台運作訊號，提供給管理者在主監控PC端觀看目前運作強況。以現今我們可以將此產品應用在工廠生產線監控，觀看生產線運作情況是否良好、人員出勤狀況方便管理者調整產線人員分配、生產線生產效率、以及多方生產線同時監控，讓老闆或管理者可以清楚了解機台使用率，而增加該產品生產力。

設計概念

每個生產線監控系統都有一個HT46RU24晶片作為主核心，我們利用到晶片多組I/O埠功能、UART功能與TIMER功能，HT46RU24抓取機台ID編碼、金屬感測器資料，透過LCD面板與網路匯流排，將資料傳送出去，使用者可以在生產監控系統LCD螢幕觀看顯示資訊，管理者可在生產監控系統PC端觀看多個生產線資料，如圖1與圖2所示。

圖一 : 多組生產監控系統同時將資料傳到主控電腦架構圖

圖二 : 生產監控系統架構圖

電腦監控介面

主要由Visual Basic 6 撰寫設計的電腦監控介面，讓管理者使用桌上型或是筆記型電腦透過電腦監控介面，輕鬆得知目前機台運作情況，最多可以觀看32個機台狀況如圖3所示:

圖三 : 電腦監控介面圖

電腦監控介面分為3區:

A區:可以觀看目前日期時間。

B區:每一格代表一台機檯資訊顯示區，最多可以觀看32條生產線資訊如人員登 出入時間、生產量、傳票號碼、機台累積運作時間如圖4。

圖四 : 機台生產資訊圖

C區:使用者設定傳輸通訊格式。

硬體架構:

電路可分為5大部分，分別為1.生產監控系統主核心、2.通訊傳輸、3.LCD顯示器、4.輸入鍵盤、5.生產機台ID編碼。如圖5所示:

圖五 : 生產監控系統盒圖

主核心:

主核心為HT46RU24，用來控制整個生產監控系統裝置，例如:5X4鍵盤使用9PIN I/O埠來讀取，讀取使用者鍵盤輸入之值，其鍵入資料顯示資訊送到LCD面板，而生產資訊透過UART接收或傳輸到主監控端…等等。

通訊傳輸:

傳輸資料透過UART傳送到MAX232晶片，MAX232晶片再透過RS232轉RS485裝置，傳輸資料到主監控端。我們將RS485透過網路線與HUB可以作多組生產監控系統傳輸與遠距離資料傳輸。

LCD顯示器:

在一個20字*4行LCD面板，人員在線上操控資訊，與人員登入登出狀況由LCD顯示，方便人員輸入時可以觀看目前資訊輸入有無錯誤，生產量數量是否有誤…等一些訊息。

輸入鍵盤:

使用4*5鍵盤，有0~9數字鍵、四個英文按鍵、確認鍵、重設建、停止鍵、開始鍵、輸入鍵、修改鍵，使用者可以透過以上按鍵來作功能操作。

ID編碼:

在每個生產監控系統，都有一組指撥開關，可以讓使用多組監控系統使用者自行編碼每台ID，目前我們設定最多可以編碼32組，方便管理者知道哪個生產線配哪個監控系統。

功能介紹:

我們將電源打開，進行生產線單號輸入，與作業人員ID輸入，並開始監控生產線:

1. 打開電源LCD背光亮並顯示S:，等待使用者輸入傳票號碼如圖6所示。

圖六 : 電源開啟LCD顯示圖

輸入生產線號碼，例如:E1234，如圖7，輸入完畢鍵入”輸入鍵” 。

圖七 : 輸入生產線號碼圖

輸入登入人員ID號碼，例如人員ID1-111111輸入完成後，鍵入”IN鍵”，人員ID號碼後面出現英文字母(I)，接著鍵入”輸入鍵” 指此第一組人員ID-111111登入如圖8，最多可建立6組人員ID，如圖9。

圖八 : 輸入登入人員ID

圖九 : 六組登入人員ID

確定人員鍵入完畢按下”開始鍵”，LCD依序顯示C-DATA  WAIT-P(此功能為等待生產線開始運作，約等待一段時間)如圖10、圖11，確認該生產線已正常運作後會在LCD顯示P-OK如圖12。

圖十

們透過電腦軟體介面，觀看剛剛輸入生產線號碼、人員登入ID、登入登出時間與生產線之產量數如圖13，最多可以看32台機檯運作情況如圖14。

圖十一 : 電腦介面機台資訊圖

人員有增加或退出按”修改鍵”做修改，按下修改鍵次數黑色指標會顯示在六組人員ID號碼相對位置進行修改，以下示範登出第一、二組人員:

1. 首先按下”修改鍵”移到第一組人員位置。

圖十二

圖十三

結論:

現在工廠無不往自動化生產，而且數量龐大，我們做出這一套低成本生產監控系統，讓老闆透過一個螢幕就清楚明白現在每個生產線運作狀況，替老闆節省原本要逛整個廠房所需要的時間，也讓老闆可以以現在每台監控系統所顯示資訊，做立即人力調配提高生產線生產效率，一次解決老闆管理龐大生產線，對老闆來說時間就是金錢，時間不適用來浪費在不該浪費地方，所以我們生產監控系統是老闆的幫手。

<作者為國立雲林科技大學 電機工程所>

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