友嘉集團(FFG)
工業4.0事業部總經理
馬仁宏博士
研華股份有限公司
工業物聯網(IIoT)事業群資深業務
陳彥鳴
財團法人精密機械研究發展中心
智慧機械推動辦公室副主任
詹子奇
新加坡商泛達有限公司
台灣區客戶經理
連翰林
東捷資訊服務股份有限公司
資深經理
劉邦永
瑞士商柏泰有限公司台灣分公司
客戶物流方案經理
李國輝
晶睿通訊股份有限公司
區域經理
陳威銘
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工業4.0近來被廣泛討論,但焦點大都圍繞在建構資訊科技與生產製造融合的智慧工廠上,雖然目的都在「提高生產效率」,這樣的思維其實並不完整。事實上,在工業4.0的概念下,必須從採購、生產、銷售乃至售後服務相關的物流與後勤支援的整體運籌體系談起,這也是完善工業4.0競爭力的重要環節。
尤其在市場高度國際化、電子商務盛行的情況下,製造業已改變產業結構,消費需求也日益多元,與製造業相關的整體供應系統亦必須智慧化,才能跟上腳步,尤其是與製造息息相關的零件供應自動化,更是重要的一環。
瑞士商柏泰台灣分公司品牌行銷協理徐振聲分析,「零件供應智慧化」這件事,在台灣過
儘管工業4.0與物聯網的議題被炒的紅紅火火,但製造業要真正全面落實「智慧工廠」卻非一蹴可幾,而在階段性的轉型過程中,以設備聯網來自動收集生產線的數據資料卻是實踐目標的第一步。
研華股份有限公司工業物聯網(IIoT)事業群資深業務陳彥鳴分析,產能與品質是攸關企業競爭力與獲利能力的兩大重點,雖然製造業者或許已導入了MES或ERP等e化的製造管理系統,但對於工廠內機器設備的相關資訊卻仍以人工抄寫與事後輸入的方式,或者由工作人員現場巡視來確認機台運轉與否的做法,均讓管理者無法即時掌握生產線的狀況。因此,當企業想要深化生產管理並有效控管生產設備時,設備聯網絕對是必不可少的重要一環
全世界都在談未來製造,台灣面臨這波改革浪潮,在先進國家與新興國家上下夾擊之壓力,政府推出生產力4.0的發展政策,結合精密機械、資通訊及管理技術的基礎,推動「生產力4.0」。其中在製造業方面,結合虛實整合系統、物聯網、機器人及大數據分析等技術,建構工業4.0的創新營運模式,透過複製擴散,逐步帶動中小企業升級。
但近年來企業面對工業4.0浪潮發展產生障礙,主因在於缺乏對生產製程達成標準化、網路化的知識不足;若未來無法藉由工業4.0良機發展成平台業者,許多廠商將不易與世界其他國家競爭。
目前台灣業者在進行自動化系統的更新時,往往面臨到幾個問題,包含須加裝
為加快工具機智慧化腳步,跨產業結盟合作早已不是新鮮事。友嘉集團工業4.0事業部總經理馬仁宏表示,過往工具機走向智慧化,是各自分開進行的,客戶得向工具機和機器手臂業者分別採購工具機、機器手臂、再與整合廠商合作,才能完成產線導入;目前透過友嘉與包括機器手臂大廠FANUC、KUKA、ABB等合作夥伴的戰略合作,客戶只需統一向友嘉採購工具機,便可以用很高的效率完成工具機與機器人的整合作業。
不過,除了機器手臂和工具機必須智慧化,其他自動化設備、量測設備、檢測設備等也都必須同步智慧化,才能打造全方位的智慧生產線,因此自動化產線整體解決方案(Turn-Key Solution)的方向
很多人會認為,航太工業該是最高科技的產業,但也可算是從傳統製造業逐步轉型。自1946年在南京成立空軍航空工業局開始算起,兩年前才轉成民營化經營的漢翔航空,從傳統軍用飛機製造起家,到現在與國際航空大廠波音、空中巴士合作之餘,也不失其原本起家的軍機製造特色。
除此之外,漢翔還參與追風計畫,颱風侵台時派出飛行員與飛機,到颱風上空投送感測器來偵查颱風環境結構,並將觸角延伸到國內外的各種航太領域上。
但在一年多以前,漢翔在高雄與台中工廠中,不管是新的或傳統的機台,都是獨立作業的,如果要檢測機台狀態,特別是傳統機台就只能靠師傅的經驗「聽音判斷」,現在的產線機台
江蘇無錫一間從事馬達前工程(含固定子、轉子鐵心沖壓)的公司,一方面密集投入感測器、RFID、光學識別、機械人、光纖網路等自動化/資訊化基礎設施,二方面藉由生產設備直連ERP與工廠製造執行系統(MES)系統,實現自動派工/報工、生產配方即時管理、模治具及設備參數管理、全面品質與製程回溯、IoT及大數據庫等等智慧自動化功效;同時也是一座國際認證(LEED)的綠色工廠,這家公司是東元精密機械,而背後的資訊系統整合推手,即為同集團的東捷資訊服務。
東捷資訊服務董事長高尚偉表示,東元電機2017年初部署之高效率電工生產線,如今從矽鋼片原料進入產線,乃至後續沖片、壓片、成形、繞線等工
在工業4.0的趨勢發展下,製造服務化的重要性不但與日俱增,各種解決方案等於也強化了製造業本身的競爭力,甚至可能帶動企業的變革及轉型,面對未來的競爭及更多的商機。
目前的智慧製造解決方案,不管是純軟體如製造資訊管理,或是軟硬體整合如數位監控等,都已經有具體實績供業界參考,甚至已經發展到整廠輸出解決方案,從模擬、體驗到實施,提供一氣呵成的建置過程,尤其是未來的產品設計將會朝少量多樣的方式發展,產線勢必會愈來愈複雜,現場調校的難度勢必大增,為了降低溝通成本,整廠輸出解決方案的重要性,未來勢必會更加受到重視。
不管採用哪一種解決方案,智慧製造與物
隨著智慧製造的技術及標準漸趨成形,各種解決方案也已紛紛出籠。DIGITIMES在7月13日假台中裕元花園酒店舉辦的「智慧工廠與工業4.0論壇」,除與會專家學者說明智慧製造的最新趨勢外,現場並有各種解決方案的展示及說明,有助參與論壇的會眾深入了解智慧製造的技術及應用。
圖說:DIGITIMES於台中舉辦的「智慧工廠與工業4.0論壇」,現場坐無虛席,共同探討工業4.0的最新發展趨勢,以及各種智慧
製造服務化對台灣產業,尤其是機械業特別重要,工業4.0的趨勢發展,扮演著推波助瀾的效果。友嘉集團(FFG)工業4.0事業部總經理馬仁宏博士指出,不管喜不喜歡,台灣製造業都要面對工業4.0的變革及轉型,對於工業4.0,不能處於瞎子摸象的階段,整廠輸出解決方案的重要性,未來將會更加受到重視。
馬仁宏認為,跟工業4.0關係最為密切的事物,就是如何利用感測器抓到並運用數據,因為以前看不見的數據,現在都已經看得到,對工廠而言,就可以做目標管理。
馬仁宏進一步提出工業4.0的5個商業模式,包括軟體定義一切、數據驅動的決策、透過持續服務連結客戶、客戶需要解決問題的
工業4.0與製造業的互聯網化關係密切,伊雲谷數位科技解決方案架構師林怡君指出,尤其是物聯網(Internet of Things;IoT)技術,除了需要建立在原本互聯網的基礎外,再加上智能感測與通訊,可以讓原本不智能,不能連上網的物件,變成智能上網產品或機器,也讓物聯網成為工業4.0的核心技術之一。
但隨著時間的演進,IoT裝置數量不再是倍數,而是呈現指數性的成長,也意味著管理者需要管控更多裝置,而且管理範圍可能遍及全球。林怡君指出,如何彈性擴展,很快地的整合雲平台及行動裝置,如何安全的管理裝置,與cloud/mobile apps整合、分析等,更多的SDK和工具方便開發
智慧影像監控在工業4.0的環境中,已具有舉足輕重的地位。晶睿通訊區域經理陳威銘指出,晶睿通訊針對不同的場域,都能提供清楚影像的技術,同時在攝影機端,就先將影像做初步的分析,再將分析的結果,以數據的方式提供給後端系統做呈現,可藉此降低所需要使用的頻寬,進而減少建置投資的成本。
陳威銘指出,針對廠房環境所需,已有許多影像技術智慧應用。從產線監控、車輛及人員的管理、入口或大廳等公共區域、週界圍籬、庫房管理等,這些場景的影像都需要有專業的網路攝影機搭配影像軟體來管理,並與週邊系統整合事件的發報及儲存。
首先在產線監控方面,由於產線最重要的就是要維持動作不中斷
西門子安貝格數位化工廠的一向被視為實踐工業4.0的模範工廠。台灣西門子軟體工業總經理陳敏智指出,過去的產品生命週期,包括產品定義、設計與開發,與生產的生命週期,往往無法整合,而安貝格成功的祕訣,就在於能將兩個生命週期整合為一個數位化平台。
陳敏智指出,從兩岸高科技電子行業的現況,可以發現台灣業者在前端的產品設計成熟度已經很高,但由於車間對於產品上市的時間,影響度達40∼60%,生產的流程規劃(Rework、Scrap、Quality escapes、Delays)要用更有效率的工具規劃。
但目前的流程管理工具,產生很多溝通成本及錯誤,設計跟流程沒有連
生產製造企業為了因應挑戰,正積極導入工業4.0,研華工業物聯網(IIoT)事業群資深業務陳彥鳴指出,工業4.0的重點在虛實整合,辦公室的管理就是虛,現場管理及設備控制就是實,要以開放式數據整合平台,進一步發展智慧企業整合架構。
陳彥鳴指出,許多獨立系統的功能也許很強,但如果無法跟其他獨立系統交換資訊,做好水平及垂直整合,就很難實現智慧生產。因此要實現虛擬整合,要有效整合IT(Information Technology)、OT(Operational Technology)及CT(Communication Technology)。
要有效整合3T,
以精密機械導入智慧技術,透過智慧化產線進行智慧製造,已是國家當前的重要政策。智慧機械推動辦公室副主任詹子奇指出,台灣的工具機產業,目前全球排名在第四或第五之間,相關軟硬體的整合需求與日俱增,如何善用資通訊技術提升競爭力,將會是政府積極推動的事項。
詹子奇表示,智慧機械的推動將會分為三個步驟。首先是生產管理導入數位化,協助業者導入自動化,製造執行系統MES、企業資源規劃ERP等。因為只有生產管理數位化,所有的生產資訊才得以保存,而且傳遞的效率也會變得很高。
第二個步驟是建立公版聯網服務平台。詹子奇指出,目前傳統產業多屬中小企業,不需各自發展物聯網與雲端
隨著工業4.0的浪潮,世界各國紛紛提出各種智慧製造的規劃。美商英特蒙亞太區業務與行銷副總裁洪育浩認為,從這些發展中的趨勢可以發現,軟體將會是未來的重點,因為軟體自動化平台可以做到高度整合,並且充分使用電腦效能,還可隨插即用,透過工業標準,讓業者有完全彈性,並減少硬體成本。
洪育浩指出,即時作業系統因為可以做到1µs(百萬分之一秒)的反應速度,對控制尤其重要。如飛行模擬器、MRI斷層掃描、機器人、iPhone外殼製作設備,很多智慧製造勢必都有即時系統的需求。
如很多車廠目前都在研究的自駕車,雖然都有提到AI,但也同時需要即時系統,因為反應速
德國於2013年正式於漢諾威工業博覽會中提出「工業4.0」概念,將製造業、甚至整個產業供應鏈,透過智慧設備、大數據管理、物聯網及雲端互聯網化,讓工業、工業產品和服務全面交叉滲透,實現產品即服務的作法。
東捷資訊服務資深經理劉邦永指出,現在的企業面臨全球性的競爭、產品生命週期縮短、產品需求多樣化、材料成本上升等競爭壓力,唯有回歸根本,提升品質、增加效率、降低成本,提升生產力,正可藉由推動工業4.0,透過數位化、智慧化、自動化,利用物聯網及互聯網,找出新營運模式,進一步提升產值。
但工業4.0絕對不是將機器人或物聯網裝置放上去這麼簡單。劉邦永以MES為例
隨著智慧製造需求的趨勢興起,新加坡商泛達台灣區客戶經理連翰林指出,工業網路與企業網路必須要開始界接,工業網路必須要從原有的封閉匯流排系統,走向開放式的,統一的系統,最終形成萬物聯網,也因此包括網路佈線、資訊安全、基礎設施等規範和標準設計,都會有所變化,業者必須要及早因應。
連翰林表示,現有的企業網路標準,未必能符合工業標準,因為企業網路掉幾個封包可能不要緊,但發生在製程中就可能會造成嚴重的損失。目前在全球已有許多工業網路的規範和標準設計,比較常見的是IEEE及ISO/IEC 11081,另外歐洲有CENELEC,英國有BS,業者在設計基礎設施時,須始終參照當地標準。
許多行為都因為智慧裝置而改變,智慧工廠也不例外。瑞士商柏泰客戶物流方案經理李國輝指出,智慧裝置不僅改變社會的生活方式,由智慧裝置建構的物聯網,對製造業也帶來很大的衝擊。
李國輝表示,物聯網讓供應鏈變得更透明,讓業者可以透過網路去追蹤物料在生產線上的動態,配合具有強大運算能力的平台,可以針對智慧裝置回報的資訊,進行自動即時的大量資訊分析,有助於業者能夠即時掌握物料等重要資訊的需求,並藉此做出最適當的決策分析。
因此要達到智慧生產的要求,李國輝認為智慧工廠必須要具有高效能、敏捷、彈性及高度客製化等理念,即使客戶只要一個產品,產線也要能配合,智慧工廠必須更
當製造業不能只是製造產品,而是要配合客戶需求,能夠讓生產更貼近市場需求,蛻變為製造服務業時,智慧工廠與工業4.0等攸關智慧製造的技術與應用更顯重要。DIGITIMES於7月13日假台中裕元花園酒店舉辦「智慧工廠與工業4.0論壇」,與會專家學者就提出不少的寶貴建議。
友嘉集團工業4.0事業部總經理馬仁宏指出,要做到智慧製造,整廠輸出解決方案值得考慮。整廠輸出解決方案可以分為模擬、體驗及實施三個階段,而且要能夠在同一平台上運行,才能縮短產品上市時程,增進生產彈性,提升整體效能。
伊雲谷數位科技解決方案架構師林怡君指出,物聯網是實現智慧製造的關鍵,為了能讓