智慧製造與製造服務的實踐

台灣西門子軟體工業總經理陳敏智。

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，設計跟流程沒有連通，流程跟製造也沒有連通，只能透過ERP來連結，如果是大量生產，問題還不大，但是客製化需求愈來愈高，產品生命週期愈來愈短，未來必須要設法從設計到流程，從流程到製造，都必須要打通。

因此產品設計在導入完成後，陳敏智認為，要有虛擬製造評估及驗證，知道怎麼生產、怎麼規劃，才可以減少試製的時間及成本。

未來的製造，機電軟在產品設計中缺一不可，然後在流程規劃中確認需要哪些資源，再透過流程模擬，可以知道規劃能否運作，如組裝會不會有問題，同時還要因應工廠的狀況，先做好模擬，了解設計會不會有虛耗，耗電是否合理，產能是否能達到目標等，交給車間生產之前，還可以用PLC連接，做細部微調，全部完成後，再交給車間處理。

陳敏智指出，對很多有意投入智慧製造的業者而言，資訊化程度，也就是將相關資訊打通，已經相當成熟，但產品從研發到功能調試的數位化，才剛要開始，而要做到研發製造一體化，需要MES來串連ERP及現場控制系統。

陳敏智以某公司的實驗線藍圖為例指出，PLM能做到一體化平台，執行設計、工程、流程、模擬(產品資料管理、模擬業務管理、流程資料管理)等工作，BOP工作包則可以丟到MOM系統，ERP系統接到訂單後，將生產工單交給MOM，MOM再發出執行指令到產線，執行自動化生產。

當產品設計向製造遷移時，程式／檔要人工解析和轉換，可能會碰到部分資訊缺失，反復確認，效率低易出錯；而產品的試製過程中，也會出現設計問題多，定位時間長，試製週期佔硬體研發週期的1/3~1/4，試製投入大等問題，加上設計驗證與製造驗證，由於平台隔離實施上多串列，製造驗證完全依賴於實物驗證，執行效率低，試製品質差。

但透過工業4.0的Digital Twin去驅動轉型，業者可以快速反覆運算試製驗證，設計資料透過結構化及同源，讓流程更順暢，製造程式／檔也可自動轉換，再透過BOP及虛擬製造模擬，配合線上監控與閉環回饋，解決前述問題。

導入智慧製造，還可能讓業者可以避免無謂的損失。陳敏智指出，曾有業者在發表產品時，發現有6個產品出狀況，透過西門子的解決方案，輸入這6個產品的序號後，發現都有驅動器安裝順序的問題，於是及時阻止整批產品出貨，及時避免超過1,500萬美元以上產品召回損失。

陳敏智強調，將各專業技術整合為一個資料模式，用同一個資料模型來分享，可以減少溝通成本及錯誤誤差，其實就是智慧製造的具體實踐。