因应工业4.0的发展趋势，控制器也跟着转型走向智能化，研华宝元控制器的应用领域涵盖工厂中各式各样机械设备，且具备1对6控制能力，再搭配Ether CAT通讯接口，可以快速达成智能工厂全厂整合的目标。

　　精密机械是制造加工的重要配备，它为工厂实现了自动化生产的目标，如今随着智能工厂(又称为工业4.0)的发展，精密机械也必须从目前的自动化升级成智能化，以符合工厂未来使用需求，而智能化的关键就在控制器。研华宝元数控总经理郭伦毓指出，工业4.0强调的概念为智慧运算、工厂内各个站点之间可以相互连结，在此概念下，控制器必须为PC-Based 开放式架构且兼具连网能力，才能因应接单生产、少量多样客制化、多工厂协同制造、甚至是无人化的智能工厂生产模式。

　　智能型控制器三大优势

　　研华宝元控制器不只符合工业4.0的应用需求，且涵盖工厂中各式各样的机械设备，可以快速实现全厂整合的目标，郭伦毓认为，从技术层面来看，研华宝元控制器具备以下三点优势。

　　第一、CPU 整合控制功能

　　在目前市场上的机电公司里，研华宝元是唯一有能力自行设计开发CPU 的公司，郭伦毓进一步解释，这么做的好处在于降低成本、提升效能与稳定性。

　　与其他厂牌控制器相比，研华宝元控制器的CPU 虽然同样采用X86架构作基础，但是因为自行设计的缘故，可以把一些控制功能也CPU 化，举例来说，在进行运动控制时，大多根据控制器所下达的指令在软件内作运算，但是研华宝元却将这部份的功能设计在CPU 中，由硬件来执行运算，此外，I/O 控制亦是相同设计，如此便能加快系统指令周期、让运作变得更稳定。换句话说，研华宝元将控制器功能中需要弹性的部份保留在软件，例如：智能化、链接其他软件、人机接口等，其他需要运算、强调快与实时性的功能，则交由硬件来完成。

　　第二、自行研发OS 确保实时性

　　传统控制器的操作系统使用Windows 架构，研华宝元则采用Linux 架构并自行开发，使用起来比传统Windows架构更加方便和智能化。

　　由于Windows 架构必须另外付出授权费、成本较高，而Linux 为开放源始码软件，不仅成本较低且运作稳定，透过自行客制开发，让研华宝元可以决定操控软件的软件大小、指令周期、开机速度、实时性…等，从而提升效能，塑造与其他控制器产品的差异性，尤其在实时性上的差异最显著。

　　一般来说，控制器在同时进行连网与控制工作时，难免会产生时区冲突，这就好比一台机器同时运作很多套软件，有些执行速度比较快有些比较慢的情形，在一般消费性计算机的应用情境下，时区冲突不会造成太大影响，但生产机械则非如此，尤其机器人运作的时差必须精确到零点几毫秒以下，否则会影响产线运作，而研华宝元透过自行设计的Linux 操控系统可以有效确保控制器运作的实时性。

　　第三、Ether CAT通讯式传输界面

　　过往控制器要传达命令至伺服马达时，多是透过电压、电流的传送来控制马达开关，这种模拟式脉冲讯号应用在单机或独立运作的机台上，其实没有太大问题，但工业4.0强调的是全厂整合，传输接口走通讯式数字讯号会是比较好的选择。

　　然而目前控制器所使用的通讯协议尚未有统一标准，大型厂商多半使用私有的通讯接口，适用于该通讯接口的产品价格也相当高，不过自2014年来，传输接口有逐渐朝Ether CAT 通讯协议靠拢的趋势，由于Ether CAT 为一般网络协议，芯片取得容易，市场接受度也比较高，故能自众多通讯架构中脱颖而出，成为控制器未来的主流趋势。

　　由于研华宝元在控制器领域拥有约10~20年经验，因应新技术的速度非常快，在看到Ether CAT 的发展潜力后，于2014年全面更改机构设计，将EtherCAT 接口设计在机身，郭伦毓认为，工厂导入EtherCAT控制器有两个好处，其一是配线简单，以前采用拉线的方式，经常在作业现场看到一大捆线，如今只要有Ether CAT 的接口即可，其二则为控制距离可以拉得更长，传统传输线最多只能拉到 10米，EtherCAT可以拉到100米，更适合工厂转型发展工业4.0。

　　郭伦毓进一步指出，尤其研华宝元控制器的操控软件功能丰富，1台控制器最多可以连动6台机器，突破传统1台控制器只能对应1台机器的限制，若再搭配Ether CAT 通讯接口，不只可以实时控制多系统、多厂牌伺服马达，还能提供各种扩充模块与周边接口的实时控制，如：警报器、指示灯、传感器、温控模块、马达、视觉系统…等。

　　换句话说，透过研华宝元1对多控制器与Ether CAT通讯接口，可以快速实现智能工厂全厂整合的目标，尤其有些工厂面积大，生产线拉的很长，不同站点因为加工程序不一样，使用不同的机器设备，此时若能统一使用研华宝元控制器，就不必再装设一台控制器，不仅节省成本、整合效果也更好，如：信息传输速度比较快、可以抓取更多数据。

　　结合专业应用知识 打造客制化机器人控制器在制造工厂发展工业4.0过程中，除了一般机械加工设备外，机器手臂的应用比重将会越来越高，研华宝元的机器人控制器不只具备上述三大技术优势，还结合产业专业知识满足不同领域的应用需求。

　　郭伦毓指出，不同应用领域，需要机器人做的动作、姿态也会不一样，以焊接与食品加工这两种生产程序为例，焊接工作容易有危险，所以适合在机器手臂加装传感器避免危险，然而食品加工机器人则非如此，它需要的可能是在加工过程中一并进行污染或有毒物质的检验。

　　然而目前无论哪一个应用领域，几乎都是使用标准机器人，为了满足这部份的市场需求缺口，研华宝元将产业应用相关的专业知识纳入研发过程中，让机器人控制器90%的功能一样，剩余10%则结合产业应用DomainKnow-how，导入该领域所需要的传感器、软件与芯片。

　　郭伦毓强调，研华宝元在15年前开发控制器时就已经朝多领域发展，横跨不同精密制造加工设备，如今只是把这样的管理应用经验复制在机器人控制器研发上，所以能够很清楚地知道哪些功能模块可以共享、哪些要和该应用领域的产业翘楚合作。

　　总结来看，研华宝元控制器涵盖多种不同机械设备，为智慧工厂的全厂整合立下良好基础，再搭配自行开发的软硬件、Ether CAT 通讯接口设计，以及专业应用领域机器人控制器，有效帮助工厂实现智能制造的目标。