智慧轉型強化韌性，踏上製造進化旅程
- 闞大成／DIGITIMES企劃
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根據國際貨幣基金（IMF）預期，2023年全球經濟前景將呈現「黯淡且更加不確定」局面，估計經濟成長率由2022年3.4%下降至2.9%。與此同時，還有包括全球貨幣緊縮、烏俄戰爭、中國經濟放緩等黑天鵝飛舞，在在對經濟復甦構成挑戰。
以台灣ICT製造業而論，亦與全球經濟局勢同步，在2023年遭逢近年來最嚴峻的考驗。比方說隨著近年疫情衝擊、地緣政治情勢影響，驅使產業必須走向全球性分散式生產布局，以期維繫供應鏈韌性能量，因此首要挑戰便是供應鏈重組。另外像是庫存去化壓力猶在，乃至淨零碳排壓力漸增，亦可視重大挑戰。
然而危機正是轉機，關鍵就在於智慧／綠色雙軸轉型，誰轉型得越成功、誰就越快走出低谷。為此DIGITIMES於日前舉辦智慧工廠系列春季台北場論壇，並將主題設定為「Manufacturing Tomorrow」，期望為製造業指引如何因應2023新挑戰的良策。
扣合財務指標，方能造就成功的轉型
此次論壇由首位Keynote講師安口食品機械總經理歐陽志成率先開講，他強調「成功無法複製，失敗可以避免」，所以希望幫助大家避免踩坑、做出無效益的轉型。
安口專注經營各國種族食品，擅於根據不同地域的食物外型、配方、口感，協助客戶打造涵蓋餡料處理、麵糰處理、生產、熟化、包裝等完整流程的解決方案，包括食品機械與配方。其產品已銷售至112國，以中小型規模的安口來說，亟需借助數位轉型，在有限資源下有效推動全球拓銷。
為何需要數位轉型？歐陽志成引述愛因斯坦所言，「瘋子一直做一樣的事，卻期待不一樣結果」，過去的安口曾陷入相同處境，做事方法沒什麼變，卻年年訂定很高的營運目標，最後結果往往不盡人意。為了有所改變，安口投入轉型，卻一度事與願違，未能展現預期的轉型成效。
可歸因於三個錯誤。一是「要跟別人一樣」，可惜概念、做法不對，無法複製他人的成功。二是「為了數位化」：想趕緊用科技取代人工，但不確定目的為何。三是「看錯問題點」：2011年導入ERP，希望優先解決帳料不符問題，故全力推動帳料合一，結果工作效率未因此而提升，營收也無成長。
後來他有所頓悟，不論做數位轉型或導入新系統，皆需扣合企業經營的最根本關鍵「賺錢」，過程中的任何行為，全都需要串連財務指標，再針對各個問題點往下串接，否則大家會不知為何而戰、為誰而戰，自然顯現不出轉型效益。
藉由數據分析，驅動生產設備的檢測診斷
臺灣科技大學工業管理系教授許嘉裕，從學界角度分享其參與智慧製造、數據分析、瑕疵檢測等專案過程中的Lesson Learn。他指出智慧製造常見的分析分為四塊，從描述問題起步，接著找尋關聯性、做預測、最終產生優化；以往側重數值型資料分析，現今隨著Sensor、Image資料量大增，業者須藉由深度學習模型來因應新的分析需求，但問題沒那麼簡單，成功關鍵在於如何取得對的資料、找對的問題，最後還需要有能力維護模型、讓它對於你的問題與資料有適應性。
以半導體廠的Low Yield關聯分析分析為例，近10、20年來始終難以擺脫Sampling Issue，必須在有限甚至不完整的資料下進行分析與判斷。為解決這個多變量問題，他習慣用決策樹來執行變數分析，不用神經網路模型，係因診斷的初衷是探索原因，所以模型要具備可解釋性，不只是要追求模型準確性而已。
假設你面對的變數，從不到百個膨脹到上萬，就不宜用過去經驗來解讀問題，必須仰賴資料、模型來處理，過程中最重要的訣竅就是特徵選擇（Feature Selection），把不用的拿掉，對後續建模將更具助益。
迎向智慧製造思維，帶動產業突圍致勝
台中精機廠副理邱旭如，分享該公司如何轉變製造思維，迎向精密機械產業挑戰。她指出，台灣工具機產業的挑戰，主要是在全球技術層級位居中階，前臨前有強敵（日歐）、後有追兵（中國）處境，急需靠智慧製造來突圍。
因此台中精機致力推動智慧製造與永續發展，期望打造機械產業千湖之藍。不論智慧製造或工業4.0，都只是策略與手段，重點仍在於如何提升公司競爭力；故台中精機選擇先重新建構流程，力求資訊串通，為工廠智慧化扎下堅實基底。2022年將綠色製造加入智慧工廠藍圖，期望實現綠色工廠、綠色機器及綠色目標等三「G」核心目標。
邱旭如說，其啟動轉型的切入點包括智慧組裝線、智慧加工線，並設定中長期智慧化目標，第一步是實現工廠運作訊息的數位化和即時化，接下來善用數據做決策、製造系統反覆整合與運行效能優化、萃取老師傅經驗技術並整合於成熟AI系統，最後達到AI自主自適應及智廠工廠持續進化目標。此外該公司期望帶動中部精密機械產業共榮，齊力推動整體機械產業升級。
以二階段進程，實現工廠智慧化
華碩電腦智慧解決方案事業部資深經理曾立方表示，工業4.0與數位轉型進程相近，依序為電腦化、連結化、可視化、透明化、預測化、適性化；華碩據此綜整為兩階段智慧工廠進程，第一階段為「打通設備控制層與現場管理層自動化與數據化」，第二階段是「建構數據驅動架構與可分析能力」。
華碩樹林工廠即以二階段推動智慧化，旨在納管所有數據、配方，再與現場及模擬系統互動，以期在未投產前即對設備或製程設計參數、模擬生產，確保投產時可掌控所有變因。
樹林工廠場域大量引用華碩自製的元件，例如DIP爐前瑕疵檢測設備，蘊含AI機制，使用者拍下首件良品照片送交訓練，15分鐘後便可開工。其背後由AISVision AI機器視覺開發套件支持，具Low Code特性標榜簡單易用，可用於表面瑕疵檢測、物件辨識、組／測／包產線異常分析。
植基FPGA架構，支持低延遲邊緣AI應用
艾訊經理潘孟楷指出，不少客戶皆透露，導入AI往往面臨預算、擴充性等挑戰。例如SI根據客戶設計的三大任務，分別佈建三套系統，如今透過以艾訊解決方案為基礎的單一系統，便可穩定執行三重任務，助SI節省2/3營業成本。
也有許多客戶要求機器手臂、AMR具備Ultra Low Latency規格，既有架構難以實現；如今憑藉艾訊的RSC201平台，即可滿足需求缺口。RSC201為邊緣AI解決方案平台，植基於Xilinx FPGA架構，支援低延遲、寬溫、寬壓輸入，相當適合產線運用，例如用於AGV / AMR / UAV，可偵測障礙物、人員走動、棧板位置。
艾訊合作夥伴基騰科技的共同創辦人張修誠說，近2年來兩家公司已成功落地於智慧工廠情境。FPGA蘊含多項優點，包括可程化，而基騰擅於開發FPGA的Soft IP技術，可搭配RSC201等艾訊的平台，發揮多鏡頭的影像校正、提高亮度等功效。
類比技術歷久彌新，為工業自動化的關鍵元件
意法半導體（ST）亞太區技術行銷專案經理莊維燾指出，ST提供豐富的類比技術方案，預期未來幾年不論對工業自動化、電動車等場域，都是重要的基礎建構元件。ST經營類比技術長達逾40年之久，目前有兩大主力產品線，包括電源管理、信號調理（Signal Conditioning），皆朝省電、小體積、高準確等目標持續精進。
關於信號調理，ST的主要產品落在36V、5V規格，以放大器／比較器等主流應用來看，會以Tiny Packages、節能、增益頻寬（GBW）為未來發展方向；對於工廠而言，最常見的信號調理應用為電流檢測（Current Sensing）。
至於電源管理，ST主要提供DC-DC和LDO，其中DC-DC因Voltage較大，在工廠會有較顯著的應用需求，其中運用較頻繁的莫過於降壓轉換器（Buck Converters）；此外近年愈來愈多工廠開始運用eFuse / Power Breaker，以保護重要機台的工作電流。
憑藉雲端隨需調用優勢，加速促成工業創新
AWS資深解決方案架構師Michael Lin說，雲與創新有密切關係，係因雲環境充滿彈性，適合做實驗。不少企業已發現雲平台隨需調用的好處，開始將應用遷移上雲，以雲驅動AI/ML及工業應用創新。
針對製造業，AWS已提供開箱即用方案，如安燈系統堪稱標配、已行之多年。惟現今製造業者對跨地、跨廠、跨產線的安燈集中管理及可視化需求水漲船高，為此AWS協助客戶將把安燈資訊轉為虛擬化。
此外工廠內有許多機台或IoT設備，如何進行協議轉換，在安全高效下將資訊拋送上雲做進一步運用，著實重要；AWS可協助客戶加速實作，避免落入試錯的痛苦循環。更重要的，許多行業的龍頭廠商意識到自建實驗環境的成本過高，不具經濟效益，所以開始擁抱雲資源，藉此大幅縮減PoC時間。
善用第三方服務，騰出IT資源加速業務創新
Rimini Street甲骨文服務方案架構師程嘉雄指出，該公司為獨立第三方軟體售後服務公司，換言之企業一旦導入Oracle、SAP或IBM等軟體，除原廠外，亦可委由Rimini Street提供維護服務。不僅如此，其陸續擴大服務範圍，提供更多管理式服務，例如協助企業將應用系統與資料庫移植上雲，或協助推動系統版本升級。
眾所周知當前局勢多變，許多企業都亟思透過科技手段、組識改造，安然度過動盪時期，而IT部門的角色更趨重要。
只可惜IT肩負維持既有系統穩定運作的重任，必須將高達90%資源投入於維護，可用以推動業務創的資源僅剩10%，明顯不足。但若善用Rimini Street服務，則有助釋放IT預算與資源，將可投入創新的資源比例，由10%大增為40%以上，從而將更多IT人力工時，投放到新的策略性開發上。
借力OT原生資安方案，在數位轉型道路舒適前行
TXOne Networks全球商業賦能暨大中華區業務總監李育全表示，製造業數位轉型道路上，既有成功也有風險，其中最大風險便源自工廠資安問題。
據調查，從CIO角度來看，認為未來兩年企業針對數位轉型的必要投資，名列榜首的就是資安。數位轉型分為兩塊，一是優化、另一是轉型，不管哪一邊，皆需導入數位資產及流程，所以會援引大量IT技術，開始連結內外網甚至穿雲，惟OT場域的資安整備度不如IT，故淪為駭客目標，造成OT資安風險激增。
如何化解危機？李育全建議回到根本核心，謹守三項原則。首先做好ICS/OT網路安全評估，看哪些面向需要加強。其次採用OT原生且無負擔的解決方案。再者需確保資安布局不衝擊OT營運，故TXOne提出零信任架構，妥善保護機台生命週期，為客戶帶來「Keep the Operation Running」價值。
Rich-Code EAP惡夢難解？已出現突破困局的妙方
PTC首席解決方案顧問Steve Lim表示，KEPServerEX為Kepware主力產品，支持數千種硬體設備和其他數據源，可利用OT協定如OPC UA將PLC數據傳至SCADA，也能藉由MQTT或HTTP協定將MES資訊發送至雲端或軟體。
代理Kepware逾17年的研杰科技總經理張振忠說， KEPServerEX可協助用戶加速建構EAP系統（機台自動化程式）。EAP位在PLC控制器、資訊系統間，負責取出機台控制器的資訊，傳送到MES／ERP等資訊系統，再取出MES／ERP的生產資訊，經消化分析後傳送給控制器執行生產。
但製作EAP有諸多痛點，因難以兼顧資料回應效率與系統穩定性，往往礙於程式沒寫好導致系統停機。而KEPServerEX雖以OPC Server功能聞名，但能力不限於此，可憑藉與控制器和應用系統暢通溝通機制、及龐大的多工處理能力和超大資料處理承載量，助力實現近乎零維護的EAP應用，讓製造業加速打好智慧化基底。
啟動智慧管理，避免人員耗時處理庶務
台塑網科技專案顧問潘信瑋指出，隨著少子化、工資調漲成趨勢，凸顯智慧管理的重要性，企業應搭此革命列車，讓電腦輔助生產製造、管理，以降低人工投入庶務的時間。
為此台塑網推出對應系統工具。好比品質管理系統，可協助企業建立統一標準，將手抄取樣改為掃描QR Code取樣，而檢驗人員不需耗時翻閱紙本，即可依循內建於系統的標準、完成檢驗作業，並透過系統告警來提升異常控管效率。此外系統可自動產出檢驗報告，與檢驗結果完全勾稽，再無資料誤植疑慮。
另外台塑網提供預知保養系統，可將工廠機台資料、檢驗標準建立在系統上，只要時間一到，便自動通知相關人員執行保養。而系統也有能力將主動開出異常管理單、提供統計分析報表，作為主管的決策判斷依據。
透過平台化創新架構，助力製造業數智轉型
台灣用友資訊軟體助理總經理易浪說，為推動製造業平台化轉型、數智化製造，用友推出YonBIP商業創新平台，奠基於雲原生、元數據驅動、中台化、數用分離等四大創新技術架構。
易浪說，數智製造轉型之路始於中台，為此用友打造匯聚核心業務模型+IT+OT+AI 四項能力的製造中台，讓用戶透過核心業務模型認知和管理沉澱，依據自身製造模式著手建模，高效滿足個性化定製、銷產協同營運、敏捷計劃運籌、智能化生產、精準化品控、可靠設備運行、持續優化決策等目標。
YonBIP蘊含統一連接、存取可靠、快速仿真、全域雙生及普惠賦能重要機制，像是內建易於普及化的工業大腦AI演算法，可靈活適應冶金、化工、建材、汽配、機械加工、食品飲料各產業需求。
結合資安及雲端，驅動智造轉型大未來
泰富國際網絡產品行銷經理薛宇志說，製造業轉型的主要目的，在於建立少量多樣生產模式，提供消費者個性化商品。預測未來進入「一鍵下單、量身客製生產」時代，客戶到隨選客製平台下單， ERP就接受訂單，依序連動APS規劃排程、MES生產製造、WMS倉儲管理。而企業還可造數據中台，匯集生產過程的相關資訊，進而利用智慧中台產出高品質決策。
在製造業進化過程中，泰富可憑藉SmartCLOUD全方位雲託管服務，為企業的ERP、HRM、CRM、SCM、MES、CIM等關鍵六朵雲構築堅實的運行基礎。
另考量混合辦公模式興起，傳統安全邊界消失，資安威脅與日俱增，泰富瞄準SASE這帖滿足現代工作模式的防護良藥，推出TrueCONNECT SASE解決方案，輔以一站式備份／複製／還原、跨國多中心異地備援等其他服務，幫助企業在安全無虞下推動轉型。
強化網路邊際防守，避免產線遭到駭侵
第一線集團售前經理廖洺鋐說，智慧工廠時代來臨，機台可連網，資安問題隨之而來，恐導致產線停擺釀成損失。除令人頭痛的資安議題外，許多製造業亦急需建立跨廠區管理、設備遠端連線管理等機能。
為此第一線推出整合資安服務「EdgeShield」，它是Check Point基於VNF技術打造的虛擬安全網路閘道系統，與傳統防火牆截然不同。可直接部署在第一線另一服務項目VMware SD-WAN設備之上，再利用Check Point的SMP雲端中央管理平台，展開跨國跨廠的集中配置與維護，過程中完全「零接觸」，無需派人奔波建置，即可輕易啟動防禦。
此外第一線亦藉由VMware SD-WAN諸多優勢，像是支援多元連接方式、動態多路徑優化…等，使企業能用便宜的Internet大頻寬線路，取代昂貴MPLS專線，更有利於推展智慧應用，實現運籌帷幄、決勝千里之策略目標。
藉由硬體加密模組，啟動智慧製造安全之鑰
Thales資安顧問沈宗享表示，聯合信用卡中心將開放手機成為mPOS，北捷也將支援iPhone刷卡進站，它們共通點在於採用硬體加密模組（HSM），如金庫概念，確保點到點之間資料傳輸被加密、簽章，不會遭人竄改。
截至目前，Thales不管面向HSM，乃至於高速網路加密器等市場，都位居全球市佔領先地位，因而獲得眾多客戶青睞，連帶締造豐富的成功案例。
例如某ODM製造商，利用Thales HSM加強保護設計圖、電路圖與專利，避免這些寶貴資產遭到駭客染指。此外某車用零組件廠商，也借助Thales解決方案，於車上機產品設計、開發、生產過程中植入安全憑證與金鑰，作為它的身分認證依據，讓車上機與後端系統的溝通過程安全無虞，駭客沒有機會從中竊取控制訊號。
5G貫通任督二脈，打開智慧工廠機會之窗
皇鋒通訊銷售總監陳柏州指出，其推出全球首款採用高通X55晶片的5G MiFi，最多可連接30台設備，搭配2.4吋彩色觸控螢幕。迄今被運用在多元場景，如高山茶場以往在夜間派人巡檢茶葉是否結霜，若有就立即灑水；如今透過5G MiFi傳送高畫質影像至後台AI系統即時推斷，從人工轉為智動化模式。
此外皇鋒領先全球推出5G Dongle，讓5G不再是手機的專利，可協助工廠快速建立5G連線能力，形同打通任督二脈，有機蛻變為具思考、偵測、學習與調整能力的智慧工廠。
更重要的皇鋒推出全球首款5G混合實境（MR）智慧穿戴裝置，得以在遠端協作情境發揮所長，使得被公司派至現場處理事件的資淺工程師，不再手足無措，隨時與後台專家互動，彷若專家隨侍在側，一步步指引他採取正確檢修步驟。
用AI協作機器人，落實智慧工廠關鍵拼圖
達明機器人專案經理陳興邦表示，其長年致力開發內建智慧視覺的協作機器人。TM協作型機器手臂產品廣泛，從負載4公斤到20公斤兼有之；其特色為3S，一是Smart，因內建視覺或AI視覺，在人機協作上更聰明。二是Simple，編程就像畫流程圖，取代程式碼編輯，無工程背景者也能快速上手。三是Safe，符合ISO 10218-1:2011、ISO / TS 15066:2016等國際安規，使得人員能在無壓力下與手臂協作。
TM協作型機器手臂有眾多運用實例，如半導體廠用於Wire Bond製程的Foup（晶圓傳送盒）移載。當AMR定位後，利用手臂的視覺查看Landmark、校正座標系，得以在精確位置取件。
接著展開Foup交換作業，過程中也透過視覺對Foup進行掃描，再利用MCS（Material Control System）將所得資訊回報MES，讓MES得知這個Foup料號為何，從而指揮AMR移動至下一工站放置Foup。
化身神隊友，智慧機械無痛升級
北爾電子產品管理與支援部協理李立偉表示，北爾主攻HMI軟體，負責採集控制器資料並可視化，強項在於廣泛支援逾97%控制器的通訊協定；這一優勢，驅使北爾思索更多可能性，亟思在智慧製造扮演更重要角色。
以往工廠推行自動化，由SCADA整合OT資料，再提供資訊系統做分析。但隨著工廠更積極投入數位化，需收集更多點位資料，SCADA卻礙於擴充力不足、無力支援下去，故業主希望將拋轉資料的角色移至控制器。問題來了，機械設備商對資訊系統備感陌生，除需設法支援RESTful API、MQTT、OPC UA等協定外，也擔心回頭修改控制器程式，讓整體複雜性急遽升高。
此時擅長與所有控制器溝通、也熟悉IT協定的北爾，便可適時化身神隊友，讓業者只需換HMI，就能無痛升級智慧機械，且一機通用滿足各種系統整合需求。
沉浸式協作，賦予寬廣智造想像空間
思渤科技智慧製造產業顧問邱文祥說，早年企業購置眾多IT產品，無奈它們像一群孤島，彼此難以交流資訊。後來隨著PTC開創Digital Thread新局，總算打破數據流動的隔閡。後續思渤也利用PTC的ThingWorx、Vuforia等平台，成功讓設備與系統的行為，從物理空間重現於數位空間，堪稱重要突破。
緊接著，思渤再結合系統電子工業智慧眼鏡的智慧語音能力，讓上述呈現於數位空間的內容，可以透過擴增實境（AR）而顯現在智慧鏡頭，實現了前所未見的沉浸式協作體驗，為智造場域賦予更大想像空間。
邱文祥指出，以遠端協作為例，現場人員只要掛上頭戴式裝置，即可在遠方專家一步步指示下，準確執行驗機與校正動作，有效傳承老師傅經驗與領域知識，亦可增加工作效率與正確性、提高稼動效率，可謂一舉數得。
確實檢測電纜品質，防止IIoT設備卡頓停機
Fluke台灣認證講師蔡少塵，訴說IIoT連線品質檢測的重要性。他指出無論機台、感測器、控制器等工廠設備，皆透過各種纜線做連線，而網路有三大定律，未來規模必定更複雜、架構必定更大、連線機台必定更多，此時最怕卡頓、停機。
Fluke針對工控做過研究，發現IIoT設備停機原因，連接器接頭、網線品質等問題各佔兩成，纜線過長佔15%，禍端都在電纜。但以往少有企業對控制線、訊號線做測試，似乎早已埋下非計劃性停機的伏筆。
日後資料量攀升，又導入PoE供電，挑戰勢必增多；尤其電纜先天品質不良，更易衍生功率損耗、掉包等現象。為此Fluke推出掌上型測試儀器LinkIQ，幫助企業測試線路能支援的最大速率、電纜品質、可用度、連通性，最後產出報表，讓企業在除錯上有所依循，及早釐清IIoT環境中的不穩定因子。
加強資料保護基本功，確保智慧轉型不添亂
Veeam Software台灣區技術顧問陳立穎指出，Veeam在二月發布新版Data Platform V12，意在協助企業保障營運穩定度。
現今企業面臨日益複雜的IT基礎架構，恐為營運持續性增添變數，此時可藉由Veeam注入安定力。企業一旦善用Veeam全方位資料保護管理平台，便可做好虛擬機、實體機、PC的備份；並整合三大公有雲，只要在各個雲上訂閱Veeam的服務，即可結合雲端物件儲存，讓地端資料同步上雲存放。Veeam也提供備援架構，用戶可將VM抄寫到本地或異地虛擬平台，且借助Veeam ONE單一視窗監控環境中各項工作負載運行狀況。
V12主要針對三個基礎架構進行強化。一是Data Security，完整落實零信任，保障備份架構的安全性。二是Data Recovery，針對各式應用平台、資料進行備份，在你指定的地方快速掛載還原。三是Data Freedom，企業可在地雲同時啟用Veeam服務，巧妙實現異質平台轉換。
