啟動數智雙化，打造最強未來工廠
- 闞大成／DIGITIMES企劃
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時至今日，多數製造型企業都急欲利用AI、IoT、Cloud/Edge、Digital Twin，自動化設備、機器人…等數位化、智慧化科技，有效推動生產力成長，藉以開創面向下一世代競局的強大競爭力。
為此，DIGITIMES在日前舉辦2023智慧工廠秋季高雄場論壇，將活動主軸定調為「數位智慧化，未來工廠全進化」，期望指引南台灣製造業者邁向科技創新之路，懂得透過數據分析來優化生產品質與製程效率。
啟動雙軸轉型，開創循環經濟利基
光洋應用材料科技董事長兼總經理黃啟峰，以「啟動雙軸轉型，綠色製造帶動循環經濟」為題進行開場演說。光洋是一家材料公司，目前累積開發逾3,000種合金，使用的元素逾50種；光洋將合金材料做成幾大類功能材料後，提供給各產業運用。比較特別的是，光洋也在做一些主要材料的回收與提純，因而形成循環經濟架構，且為密閉循環，意即從廢料提煉出可用元素，再製作成材料回到客戶端。
針對循環經濟，大家皆知為Sustainable方案，但從最近國際情勢演變來看，凸顯另一優勢、為Reliable原料來源；且因這些材料在光洋與客戶間持續流動，發揮莫大減碳效益，如2022年共計回收金銀鉑銦230噸，減碳效益達44萬公噸，相當於10萬人排碳量，非常可觀。因而驅使光洋積極推動數位、淨零雙軸轉型，以因應未來變局。
擁抱LoRaWAN，突破地端資料採集障礙
研華科技市場開發經理吳東陽、譜威科技監測事業部部經理徐國彬，聯手介紹全方位長距離低功耗廠務監診方案。吳東陽表示，近年工業4.0、智慧製造、能源管理與AI議題發酵，這些皆須先採集地端資料，看似簡單，但許多場域在佈線時，往往發現需花費高昂成本；故轉而評估無線方案，卻礙於Wi-Fi傳輸距離不足、易受干擾，無奈只能導致專案延宕甚至取消。為此研華提供LoRaWAN新選擇（如WISE-6610 Gateway等），它是可廣佈長距離且具高穿透性的方案，若案場不便額外供電，且追求低成本建置，便非常適用。
徐國彬指出，譜威科技目前可提供PHOENIX GM無線監測振動系統，搭配研華LoRaWAN方案傳送設備振動訊號，進而以疊圖方式清楚呈現警戒線與危險線，協助用戶精準執行設備監測及診斷。
AI賦能，促使廠區智慧安防進化
晶睿通訊亞太業務部區域經理蔡沛任說，早期晶睿主攻監控設備硬體銷售， 10年前考量數位化趨勢成形，且AI技術日趨強大，於是開始邁向產業別解決方案的特化。
直至近年，晶睿開始把產品濃縮在「看得清楚、看得安全、看得聰明」三大方向。以看得聰明來說，即是為前端設備導入AI能力，再跟和後端系統做結合；意即將前端擷取到的特徵值，帶到後端系統，以便針對人、車、軌跡等屬性進行比對，屬性 車子的屬性，用戶即可在「事前不需任何設定、事 後不需費時調帶」前提下，輕鬆篩選出想要搜尋的影像結果，以利還原工廠場域安全事件的人事時地物軌跡脈絡。
善用新版設計工具，大幅提升工業繪圖效率
大塚資訊科技經理周育政，以Autodesk為基礎闡述如何提高設計工具使用效率。重點在於採用新版軟體，如過去收到廠商的PDF圖檔，只能載入AutoCAD作為底圖，然後費時描圖；反觀現在只要讀進圖檔案，就能直接轉換成線條和標註。
更重要的，目前Autodesk不僅提供基本的AutoCAD，還透過模組方式進行銷售，區分為機械版、電控版…等AutoCAD，各自夾帶所需專業工具集。以機械版AutoCAD為例，從前需一筆筆繪圖，並設定線條、顏色、圖層、標註文字，動輒花數十分鐘；現在結合豐富的機械零件庫，使用者直接點選所需規格（如螺帽、墊片、挖孔），便快速在幾分鐘內完成繪圖。至於3D部分，現在也可利用Inventor iLogic之類內建程式，再帶入公式或邏輯，直接完成用來表述模型資訊的文字設計。
藉由邊緣運算創新，加速推動工廠智慧化
凌華科技台灣業務處協理唐汎恆，鎖定AI、AMR及P5G（MicroRAN）三大主軸，闡釋如何打造未來工廠所需之邊緣運算創新。
隨著工廠智慧化，AI已進入製造場域，如AOI加上AI已常見應用。為此凌華在7年前與NVIDIA策略合作，將GPU融入產品設計，且讓客戶利用No-Code工具操作，輕易滿足外觀檢測、組裝行為檢測、配件包盒缺件檢測、安全性區域防護偵測等製造輔助需求。
唐汎恆接著介紹FARobot法博智能，此公司係由凌華與鴻海合資，專注發展AMR，旨在協助工廠實現人員精簡或無人化；現已提供250公斤、1噸的AMR，2024年陸續推出叉車。為加強不同運載工具的協同、避障能力，甚至賦予邊緣設備更多智能，無線通訊顯得格外重要，故凌華致力發展P5G方案，涵蓋5G Server、Askey小型基地台、Ataya 5GC軟體等關鍵元素。
5G + AioT，扎穩明日製造的發展基石
華碩電腦智慧解決方案事業部資深經理曾立方，分享5G + AIoT智慧製造落地方案實戰。華碩將智慧工廠進程分為兩階段，一是打通所有設備層、控制層與現場管理層，完成自動化、數據化與可視化，二是透過Data Driven來垂直打通IT、OT，並建構AI數位分析機制。
2019年底華碩籌建位於樹林的智慧工廠，建置機聯網、廠務系統與中央監控管理平台三大支柱。接著華碩陸續孕育AISVision AI視覺開發套件、PHM設備預防保養、EHS工業安全防護等軟體工具，輔以5G全廠涵蓋滿足AI所需的高效低延遲通訊，得以因應廠內各角落作業需要，催生辨識、AI覆判、翻譯、檢測等多元系統，一步步實現DIP爐前瑕疵檢測、封裝站瑕疵檢測、智慧巡檢等高值化應用場景。
善用適應性機器人，滿足各項生產任務
非夕科技（Flexiv）亞太資深業務經理吳至誠，說明如何借助適應性機器人來增進人機協作效率。他指出，Flexiv在幾個領域擁有亮眼表現，拋光打磨便是其一。
目前多數打磨場景仍仰賴人工作業，一段機器手臂難以替代，係因需要搭配很多客製化機構；反觀Flexiv，則讓打磨編程變得簡單，能穩定輸出恆力，且不管在平面或曲面皆能有效作動。其七軸協作手臂的每一軸都配置力覺感測器，末端軸還有一個六維度力覺感測器，而時用戶可透過拖拉方式輕易記錄所有編程，並允許在每個點位做邏輯修改。
換言之Flexiv適應性手臂不需額外加入ACF、Sensor或週邊機構，即可快速上手打磨。而其反饋速度高達每秒1000Hz，大勝一般競品每秒50~100MHz。
佈建智能倉儲，讓人員不需耗時繳庫或出貨
台塑網科技專案顧問李健州，以智能倉儲為出發點說明如何打造高效廠房。他表示以往談到倉儲e化，大家第一個想到建置自動倉，但礙於經費偏高、需較大空間，加上有些不適用於特定產品（如管材類），因而難以實現。
所以台塑集團於8、9年前展開平面倉e化，以期增加貨物搬運效率、節省出貨時間。初期導入工業級PDA結合電子標籤；後來引進RFID，在棧板和鐵籠上鑲嵌RFID晶片，另於堆高機設置RFID天線，完全利用系統做感應與管理，最終徹底取代人工介入。
李健州說，如今透過WMS架構，均由系統執行建檔、繳庫、出貨作業，無需藉由人為判斷，不僅節省時間也消弭錯誤，為倉管人員帶來莫大助益。
整合雲地處理，完美形成智慧工廠AIoT架構
伊雲谷數位科技解決方案架構師蕭欽倫，闡釋如何以雲端服務來加速智慧工廠創新。他指出，一般進行工廠智慧化，會採取金字塔型架構，由下而上，從資料收集、設備控制、監督和管理，最後將這些設備資料導進ERP、產生報表。
但隨著資料量、設備多樣性、商業即時性同步增加，此時針對IT、OT端不同設備的資料，應採取不同處理方式、再加以整合；此外當各項設備都連網，都被賦予各自AI的能力，即可順勢實現智慧工廠AIoT系統。
為此伊雲谷提出NeoEdge方案，一開始做完資料處理與收納，之後分別轉存至地端Dashboard和ERP，也將資料拋上雲，進行AI訓練，最後再回歸NeoEdge平台，達到完善的數位轉型系統。
匯聚深度學習能量，強化知識管理綜效
叡揚資訊全方位銷售顧問處副處長李政權引述Google Cloud永續報告，綜觀16國高階主管，96%肯定科技能幫助組織實現永續發展。但大家應體認到，「永續」不侷限於ESG，尤其以國內有大量家族企業，迄今逐漸進入二代接班期，如何強化知識傳承來賦能企業永續，顯得格外重要。
比方說ISO-9001在2015改版時，增加「組織知識」章節，主張應利用知識管理（KM）元素，確保每位員工持續做正確事情。為此叡揚積極協助企業導入「第三代」最新KM，透過機器與機器之間自動訓練，幫助企業迅速獲得想要的價值。
李政權形容此過程為「以文造文」，例如企業歸檔非數位型資料（如圖片），可在OCR掃描外結合深度學習，針對合約用印、折頁等環節做前處理，使後續搜尋及使用上更有效率。
藉由No-Code EAP，加速實現智慧製造
研杰科技總經理張振忠表示，因智慧製造需求攀升，許多企業急欲建構EAP機台自動化程式。EAP是MES與PLC間的系統，可將IT系統的資訊下達控制器，確保生產線獲得即時正確的指令。
而研杰現正推廣的Kepware KEPServerEX，可用以製作EAP。係因不少企業以Rich-Code模式打造EAP，多以失敗收場，主要是難以解決系統間大量資料的傳輸與轉送問題，導致資料傳輸效率與穩定性不佳。
KEPServerEX是一個功能強大的萬用工業通訊軟體平台，故不僅是大家認知的OPC Server，也有助打造No-Code EAP。它可利用其中ODBC Client Driver隨時查詢多種資料庫中的製程資料，轉送給Advanced Tags元件進行製程資料的計算、分析、判斷，接著輸送給多種PLC的驅動程式，之後亦會收集PLC運作資訊，再回存至資料庫。
利用AI視覺，加速推動工廠智慧轉型
所羅門自動化事業處副總經理曾智仁指出，工廠存在許多繁冗人工作業，如今可透過所羅門AI視覺方案輔助，由機器協助人類執行，且過程中企業不需編輯Robot書寫器或控制盒。
如何實踐AI視覺應用？用戶先利用智慧眼鏡、工業相機或平板擷取影像，以串流方式送往後台Inference Server，再把分析結果推回前端。簡言之是下列步驟：錄製影片、將影片切成圖片、快速AI訓練、上傳至Server、建置專案、開始AI偵測。
用戶只要簡單完成訓練模型，圈出什麼是好的或不好的，再將模型置於要檢查的工站，立即得知這批成品有幾個好的或不好的，甚至主動區分其瑕疵種類。此外所羅門也做了AR相關應用，意在實現SOP無紙化，把過去人為勾選的紙本Check List轉為主動檢測，絲毫沒有閃躲空間。
迎向模組自動化控制，形塑高彈性未來工廠
美商英特蒙（IntervalZero）台灣分公司亞太區業務工程師謝誠陽指出，IntervalZero以提供微軟Windows即時作業系統RTX64聞名，另推出KINGSTAR自動化控制平台，可協助製造業實現設備模組自動化應用。
之所以要做到模組自動化，是基於產線需求。許多工廠的機器皆屬單一功能，遍佈在各產線，如輸送帶、視覺檢測等；假使將之模組化，即便於隨時切換與運用，讓機器快速轉型。
若要做到模組化，需滿足哪些需求？首先需要開放性通訊協議，像是Fieldbus，讓你不需修改這些模組裡面的控制器，就能直接將它們串在一起、即時運作；其次需要標準的通訊協定、編輯環境，可運行於標準工業電腦。而支援EtherCAT、OPC UA，並提供Auto Scan、Auto Configuration、Hot Connect等Fieldbus功能的KINGSTAR，便完整符合這些要件。
實踐藍湖策略，發展屬於自己的競爭利器
擔任壓軸講師的國立清華大學清華講座教授兼執行副校長簡禎富，闡述如何以藍湖策略跨域創新、推動產業升級。「藍湖」與「藍海」對比，後者主張發現新大陸；但今天就算有一個新大陸讓你發現，藍海終究殺成紅海，請問你守得住？
台灣有很多隱形冠軍，也許市場不像海那麼大，但絕對可以惦惦呷三碗公，加上他們懂得高築牆、廣積量與緩稱王，反倒可以永續經營。一般台灣的中小企業都很勤奮，只管默默地做、少理會現在到底是何狀況；簡禎富認為除了勤奮外，還需要一些策略上的思考。
天下大勢，分久必合、合久必分，一開始大家認為垂直整合似乎較好，但要你獨自從頭做到尾，慢慢就會發現無力兼顧，因而走向水平分工，目前大部分產業都是如此。值得留意的，現在不管AI、自動化、IoT、雲端等，都會帶動新型態的整合，形成產業革命；故企業應思考如何善用科技強化核心能量，造就屬於自己的特別優勢，不容易被他人替代，掌握自己的藍湖利基。
