產學菁英獻策 鋪陳智造轉型康莊大道
- 闞大成／DIGITIMES企劃
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進入2022年以來，全球政經動盪情勢超乎世人預期，不僅可見大國地緣政治持續對抗，再加上COVID-19(新冠肺炎)依然籠罩全球，不僅衍生通膨效應、促使成本上升，連帶為供應鏈管理增添諸多變數，令多數製造業者備感困擾。
鑒於此，愈來愈多製造業主都認定，為了實現基於數據分析的營運決策，全球化與在地生產的供應鏈管理，自動化提升生產效率，乃至於提升品管效率、降低營成本，因而必須加速推動智慧自動化與數位轉型。為了滿足眾多企業的殷切期望，DIGITIMES於日前舉辦「2022年智慧工廠論壇新竹場」活動，期盼引領製造業者落實智慧升級、智造未來的願景。
立足價值溪流匯聚點，實踐聰明生產目標
率先開講的國立清華大學講座教授簡禎富，闡述如何透過藍湖策略，實現企業決策與智慧製造的數位轉型。他指出台灣其實有許多隱形冠軍，面對像是湖或池塘一樣大的利基市場，未大到吸引大企業爭食的地步，此即為「藍湖」，也是價值溪流的匯聚點。
近10年來，屢屢聽聞先進國家重回製造的議題，意謂台灣其實很強，沒有必要跟著工業4.0浪潮起舞而放棄主場優勢，但同時間不宜原地踏步，故非常適合採取工業3.5混合策略，從既有的彈性決策能力出發，結合破壞性創新科技，逐步達到聰明生產終極目標。
簡禎富認為，製造業者在尋求精進的過程，須留意幾個重點。比方說數位轉型的一大核心便是即時決策，為實現即時決策，企業應積極利用先進品質／製程／設備的智慧控制技術，發揮「治病於未發」功效。此外他對「PDCCCR」模型(Pricing訂價策略、Demand需求規劃、Capacity產能組合、Capital Expenditure資本支出、Cost成本結構、Return收益)多所推薦，其精髓在於依價值的來源規劃組織架構，全面有效納管兵馬錢糧資源；企業不論大小，都很適合把PDCCCR當作定義製造策略決策的數位大腦，藉此運籌帷幄、穩步實踐聰明生產，以期在少量多樣製造模式下，順利達到盈利目的。
借助數據中台與低代碼資料整合，實踐永續生產力
台灣洛克威爾(Rockwell Automation)智慧製造應用發展顧問林洺安指出，現今大家熱烈討論ESG、永續發展議題，且期望跟上數位化潮流，創造差異化價值。
惟企業在實現前述目標的過程，往往面臨諸多挑戰，包括無法整合不同來源的數據，難以找到改善問題的關鍵因子；跨領域人才稀缺，如製程、廠務或環安衛等工程師不諳AI/ML、不諳寫Code；此外也不知如何進行碳盤查。
為此洛克威爾建議以數據中台為基底，藉由標準化數據格式統一支持IT與OT數據溝通。另透過Low Code/No Code資料整合界面，讓設備數據或環境數據，易於對接ERP、溫室氣體排放檢測等機制，繼而透過Virtual Sensing挖掘系統性的潛在問題，有效支撐碳排數據追蹤治理等應用，形塑永續數位生產力。
簡單六步驟，輕鬆完成AI建模
阿里雲智能國際首席解決方案架構師Rick Lin強調，不少製造業者欲以AI協助處理重複性工作，但其實AI能肩負更複雜任務。
例如組裝線利用行為辨識模型、時空行為檢測模型，可即時判斷現場人員的每道工序是否執行到位、不良品是否被挑選出。
Rick Lin說，阿里雲的關鍵能力在於視覺技術，擅於透過拖拉引導方式，讓企業透過選擇場景、數據導入、智慧標註、模型建置、測試與迭代等六步驟，快速建構所需模型。
此外阿里雲提供數據處理核心產品，可將老師傅經驗轉換為「AI分析」的智慧決策中心，加上實現數位孿生的工業網際網路平台，助企業達成各環節資料、指標、工況的可追溯，順勢建構產品生產履歷，便於追蹤問題，優化出貨質量。
藉由BI沉澱數據，厚植轉型基底
台灣帆軟業務經理監舜儀表示，當前製造企業正走向「深水區」，針對管理營運及生產製造，開始從標準化邁向智慧化，以基於分析體系的數據沉澱為轉型關鍵，使BI的角色更為重要。
帆軟協助眾多企業建構BI平台，擅於依組織架構與業務部門，劃分各業務主題所需BI分析場景，進而從最上端「戰情駕駛艙」出發，關注企業的綜合績效分析、關鍵業務指標等宏觀經營狀況，再往下拆解到研發、採購庫存…等細部業務所需關注內容。
此外帆軟基於過往專案經驗，淬鍊出更聚焦的製造業全場景管理模式，可提供企業從底層到前端的整體方案。針對服務到管理層面，提出全面預算、績效管理平台、阿米巴經營管理平台等方案，以實踐線上化管理；另鎖定OEE、供應鏈控制塔等業務場景，為企業落地BI平台提供更佳解決思路。
監控結合影像分析，實現多元智慧工廠應用
晶睿通訊區域經理張家瑋，分享如何透過「眼見為憑」促進AIoT與跨平台整合，加速實現智慧工廠。首先鑒於監控設備已成駭客覬覦目標，故晶睿與趨勢科技合作，將入侵防禦軟體置入攝影機。
其次晶睿以影音監控平台VAST 2為中心、實現跨系統影像連動，藉由即時告警或事後搜尋來產生更多應用價值。如門禁整合部分，協助企業把資料流轉換為視覺流，根據異常刷卡做告警跳圖，或事後依據卡片資料做影像搜尋。
晶睿基於深度學習AI引擎，將智慧分析功能做進攝影機，故能藉由以人為本的移動偵測、區域分析或軌跡追蹤等技術，滿足越線偵測、入侵偵測、遺失物偵測、違規路徑偵測…等智慧工廠應用需求。
藉由閉環數位孿生，成功推動業務轉型
西門子數位工業軟體解決方案顧問張志成表示，自1957年全球首款CAM軟體PRONTO問世，至今逾60年，目前工業軟體已成為自動化大廠之間的決勝關鍵，故屢屢發生相關購併案。所謂工業軟體是多學科知識融合的智慧工具，旨在優化生產，提高工業產品的價值；它具有精確的多學科產品模型表達能力，藉此模擬一切可能性。
如西門子的HEEDS多學科聯合仿真優化器，可在不同學科間(如汽車的EPS、ABS、動力系統)求取最佳平衡。另藉由虛擬調適方案，把電子、機構、自動化控制結合在一起，幫助機構設計者驗證機構運動正確性。透過這些技術，有助業者在製造前進行虛擬製造驗證，提高產品製造一次性成功機率。
此外西門子在2022年致力推廣Xcelerator數位化業務平台，為一個綜合數位孿生系統，涵蓋設計、模擬、製程、製造生命週期，可形成閉環，將實際效能數據反饋到不斷改善的模型中。
整合式工廠建模，提升供應鏈規劃效率
台灣歐特克(Autodesk)製造業技術顧問吳添程指出，隨著新產品、客戶期望與競爭壓力，使製造商必須調整供應鏈，連帶讓工廠不斷發生變化；惟調整過程將隨著複雜度增高，顯得愈來愈困難，影響團隊效率，為此企業應尋找好的工具與方法來解決難題。
「整合就是最佳答案！」吳添程說，Autodesk 針對工廠布局提出IFM(Integrated Factory Modeling)方案，能把2D或3D的產線規劃、建築架構、建築設計等數位化資料，整併到虛擬模型；日後企業若需調整供應鏈，可輕易藉由修改模型快速滿足所需。
總結來說，IFM蘊含三大核心優勢，一是擁有完整數據平台，二是具備良好的操作性和互動性，三是帶有一套完整的管理系統，可協助企業有效率管理資產，大幅減少重工。
以一站式AIoT平台，迅速開發Edge AI應用
超恩(Vecow)台灣區客戶經理范斯閔指出，許多企業礙於缺乏人力、技能與資源，難以開發Edge AI應用。為此Vecow推出一站式AIoT服務平台VHub，藉由System-ready優勢加速開發時程。
VHub包含機器視覺應用開發、能源管理(EMS)、AMR開發三大方案。其中VHub AI Developer Premium是SaaS服務，用戶只需上傳影片、影像標記、模型訓練、邏輯設定與驗證，即可快速導入機器視覺應用。
VHub EMS為能源管理方案，藉由無線式鉤錶營造安裝便利性，透過藍牙將設備能耗資訊傳到IoT GWT，再經過4G或Wi-Fi上傳雲端，至此用戶就能從即時儀錶板看到用電量排名、用電趨勢分析、警報通知等訊息。VHub ROS Premium為一站式AMR開發流程服務，內含AMR機器人引擎平台、可視化部署與維護工具、群機管理與即時操作等完整開發套件。
布局OT資安軟體，消弭勒索軟體要挾風險
研杰科技總經理張振忠指出，隨著勒索軟體盛行，影響OT資安的弱點／漏洞持續增加，乃至OT與IT的協作加速進行中、軟體物料清單(SBOM)盛行、OT資安專業人員短缺、OT設備種類趨於多樣複雜等因素，使OT資安議題日益嚴峻。
為此研杰於2021年代理Industrial Defender的OT資安軟體產品，它涵蓋兩個主要系統，一是Industrial Defender Collector(IDC)，另一為Industrial Defender Central Manager(IDCM)。由IDC搭配獨特技術、完整收集產線上所有設備資訊，再透過IDCM進行處理。
採用Industrial Defender的效益包括：
一、形同OT資安專家系統隨侍，用戶不需急於熟悉資安技術或規範。
二、一般OT或IT人員均可操作使用。
三、提供彙總、分析、可視化、提醒和報告功能給資安團隊。
四、消弭勒索軟體的要挾風險。五、免除巨額的停工損失風險。
運用協作機器人，提升智慧工廠效率
達明機器人半導體製程自動化專家賴建龍說，現今TM Robot系列有四款機器手臂，載重4～14公斤、延伸長度700～1300mm。預計2022年第4季推出載荷25公斤、長度1700mm的大型手臂，迎合客戶的自動化需求。
TM Robot具三大特點。
一、聰明：內建視覺系統，不需外接。
二、簡單：不必寫程式、無需倚靠高階軟體工程師，可用流程化方式讓手臂作動。
三、安全：符合ISO 10218-1:2011、ISO / TS 15066:2016等最新國際機器人安規。
一般原廠都經由經銷代理商服務客戶，達明則以原廠之姿，直接提供專案評估、安裝與服務等一條龍流程。此外達明不僅針對手臂、AI/AOI或AMR(AGV+TM Robot)提供支援，在軟體方面，可針對管控層的MCS系統，生產程序監控與控制層的SCADA、RMS、WMS，及營運層的MES、APS、SFC提供支援。截至目前，TM Robot執行過諸多半導體、汽車或ICT製造等自動化實例。
加速開發與數據整合，打通企業任督二脈
英特內軟體業務副理廖建榛說，透過英特內的DreamMaker Plus創新開發工具，讓企業可輕易整合Web、收集Open Data與Big Data、與機台IoT串接、進行數據整合並推動AI分析。他強調DreamMaker Plus的初衷並非汰換其他系統，而是協助整合不同平台與軟體，以利企業加速發展所需應用，創造新的營收和契機。
DreamMaker Plus蘊含開發流程前中後期的完整結構。前期企業可直接採用內建的Java Composer應用伺服器作為底層。中期當完成開發環境的部署後，可一併滿足網頁開發，或有報表套印、專案管理、流程簽核等後續需求。在後期，它也能彙整不同數據，支援工業敏捷智造、IoT智慧互動、AI分析演算等進階應用。截至目前，舉凡英特內自家的HR SaaS服務，或部分客戶的ERP或企業級應用，都藉由DreamMaker Plus開發而成。
憑藉工業智慧管理SaaS服務，邁向未來式工廠
智影顧問(PIMQ)共同創辦人陳璽文說，其致力發展智慧管理系統，提供戰情室、巡檢暨稽核、智慧生管排程、數位即時參數等關鍵模組，賦予遊戲化界面，協助中小企業降低數位轉型門檻。
「自己的資料自己養！」陳璽文說，因工廠存在眾多資訊孤島，增加數據採集與分析難度，以致智慧化歷程流於漫長痛苦。PIMQ希望提供一站式SaaS訂閱服務，讓工廠擁有良好的資料來源、順暢的串接過程，讓廠區裡每個人皆有自己的面板，都繞著數據做智慧管理，快速分析與改善任何瓶頸。
另外該公司設立PIMQ Lab，欲從數據來源、通訊、收集、儲存、服務、API等AIoT六大環節，找出可提供洞察的關鍵點。故PIMQ Lab引入知識圖譜技術，描述工廠內所有機台、作業員、產品、原料…等要素，以便從中找出對應Identity與Feature，再搭配傳統Signal Extractor，使AI模型不再只能說Yes或No，而是產出異常偵測、參數預測、Reasoning、Solution、Arrangement等探勘結果，助企業加速達到工廠智慧化。
