工研院智機科中心找解法 協助業者效率邁向工業4.0

工研院智慧機械科技中心智慧製造技術組組長羅佐良。

工研院產業經濟與趨勢研究中心(IEK)，根據台灣製造業趨勢預測模型(Current Quarterly Model；IEKCQM)，預測2018台灣全年製造業總產值，上看新台幣18.93兆元，成長率達3.49%。IEK認為製造業和四大製造業產能利用率，均可維持高水準，金屬機電類2018產值為4.86兆元、年增2.18%；資訊電子類因電子終端產品出貨成長，產值來到6.47兆元，年增3.96%。

工研院智慧機械科技中心智慧製造技術組組長羅佐良，觀察目前台灣製造產業的發展樣態，他指出，台灣製造業類型面向廣，發展路線再細分，從工業1.0~4.0，每階段台灣有各自分布的位置。工業4.0主要是德國政府提出的高科技戰略計劃，將過去工業發展史劃分為1.0的機械化、2.0電氣化、3.0自動化、4.0智慧化。過去幾年台灣著重3.0的討論，也就是訴求同樣規格元件，大量、不間斷生產；量少、品項種類多客製化，兩種自動化需求為主。

邁向工業4.0智慧化，台製造業面臨兩大挑戰

羅佐良進一步解釋，工業4.0的核心精精神，主要在軟體整合，也就是在工廠製造過程，設備能做到虛實整合、可視化數據參數模擬，讓製造環節可做到精準預測、性能效率提升，甚至達到人工智慧優化流程，提高整體生產腳步及設備稼動率。然而，智慧化過程，是一個階段跨越下個階段，加上投資報酬率評估，目前不是所有廠商「必要」及「需要」一步到位4.0。

然而，若從實質場域觀察，已經在工業3.0階段的廠商，要進一步邁向4.0，會遇到哪些挑戰？羅佐良分析，有兩大因素可以觀察。其一，老舊設備的通訊障礙，當硬體加裝機器人、自動搬運車、自動倉儲功能，要跨到4.0，就需要IoT化。也就是如何讓設備資訊在數位化環境，可以被蒐集、整理、儲存及分析。其二，各製造Domain Knowledge不同，即使是金屬材料加工移除技術，自行車輪圈與手機零組件的加工技術、程序皆不同，一個是快速移除；另一要求鏡面加工。在導入智能化過程，虛實整合應用對象不同，就需不同領域知識，這部分台灣業界SI廠商不多，因此知識經驗轉化到軟體應用，跨界的知識障礙成為另一產業門檻。

工研院智機科中心  軟硬體雙管齊下協助業者轉型

面對產業轉型的需要，當時工業4.0概念一出來，工研院機械所就開始提供業界跨設備通訊平台：VMX平台。透過此平台，可針對日系、德系、國產控制器、感測器各種溝通語法，做到任何設備可相互通訊。透過自行開發的CPS系統，協助台業者開發相對便宜的感測裝置，讓設備IoT化更容易。軟體部分，針對工具機、金屬製造、運具、紡織、PCB，協助不同領域業者開發製造效率評估軟體，並推出公版IoT平台，名為NIP(National IoT Platform)，讓各產業改裝設備在共同通訊設備架構下，相關軟體開發應用直接在NIP快速導入。

爾後，機械所再獨立出工具機中心，接著更名為「智慧機械科技中心」，也就是因應工業4.0，從開發通訊平台輔助功能，再轉型提供軟體、設計、應用三大面向。羅佐良進一步說明，在設計方面，智慧機械科技中心開發新的拓樸設計方法，導入到電腦設計設備，排除人為慣性思維。應用部分，協助金屬製造業者，如汽機車、航太、3C零組件、工具機，提升工廠設備的生產效率，讓VMX平台延伸到組裝業、製鞋設備、自動化設備產業等。

由此可看出，智慧機械科技中心從過去通訊平台，慢慢朝軟體化、應用化、製造服務化，生產資訊管理包含ERP、MES，協助製造業者的工廠建立整體數位化架構，從單機智能化做到目前整線、整廠的轉型。除此之外，去年VMX透過台中市政府捐給台灣30多所大學，目標在學界培養下一代學生使用此平台。智慧機械科技中心提供種子師教育訓練，協助學校設備改裝，並提供實習機會，縮短產學之間落差，讓新一代人力投入業界協助業者轉型。未來工業4.0時代，羅佐良說，以前是一台機器單打獨鬥，未來將是整合各條產線，讓工廠與工廠之間做到智慧化合作。