以智慧DNA打造未來工廠永續競爭力
- 闞大成／DIGITIMES企劃
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位居首善之都的台北，匯聚全國逾七成的外資及外商，不僅遍佈營運總部、研發中心及新創產業，更是研發、製造與運籌管理的樞紐之所在。此時此刻，台北正站在時代的浪尖上，為廣大的製造企業轉型注入「智慧」的DNA。
著眼於此，DIGITMES特別以「未來工廠的智慧DNA」作為智慧工廠春季台北場論壇的主軸，針對供應鏈重組、數位創新與產業升級、製造服務與營運決策、淨零碳排實現綠色製造等關鍵議題，展開深度探討。
善用台灣優勢，奠定矽紀元勝基
DIGITMES暨IC之音董事長黃欽勇表示，2000年台灣最後一條NB生產線遷移至中國大陸，當年製造業佔台灣的GDP 19.8%；時至2022年，製造業佔GDP的比重增為37.7%，足見台灣成功從「去工業化」重返「工業化」。綜觀各個ICT製造大廠，普遍都能展現人力減少、營業額卻加倍的高效營運新局，之所以達到如此完美境界，Smart Manufacturing無疑是重要關鍵。
他認為今後台灣製造業的經營戰略，應該將重點擺在「如何因應指數型成長的商機」。約莫5年多前，他赴美國拜訪奇點大學，對於奇點設定的Slogan印象深刻，便是要利用指數型成長的科技，在未來10年內影響10億人；依照這個邏輯，台灣的新竹科學園區，其實是最有機會影響亞洲10億人的軸心。若台海危機導致台灣ICT供應鏈不正常運作，不只是台灣面臨難題，就連日、韓皆將同蒙其害。
2000年以後，從.com、Mobile、Big Data一路推進到當前的AI時代。在.com時代，Cisco等網通設備業者最賺錢；進入Mobile時代，由蘋果、三星引領風騷；Big Data時代，輪到AWS、微軟等雲端服務商大行其道；如今的AI時代，只見NVIDIA、AMD聲勢躍起。然而他們都缺乏下層的基底，即是以半導體為核心的事業模式、管理機制，這些皆是台灣的強項；所以談到未來製造，毫無疑問一定是台灣的天下。
根據預測，2030年全球GDP有望上看145兆美元，其中最主要的驅動力量之一，便是台灣引以自豪的Foundry。因此展望風起雲湧的矽紀元，台灣將持續掌握驅動產業變革的關鍵力量，扮演全球經濟與科技發展的重要助手；在此前提下，我們必須理解大環境的變化，找到自身定位，強化我們的形與勢，達到不戰人而屈人之兵的戰略目標，只要形是對的、勢自然會站在台灣這一邊。
奠基數位骨幹，促進廠房數位與永續發展
台灣洛克威爾（Rockwell）解決方案暨工程服務事業部總監王展帆指出，Rockwell是世界經濟論壇指定的Advanced Manufacturing及Manufacturing for Net Zero的Co-member、亦是Chairman，故針對這些關鍵議題，有能力提出許多系統性方法，協助企業解決在數位化、先進製造、淨零等種種問題。
近年約70%企業投入數位轉型，但多數淪於失敗，常見到僅有點狀突破，而非面狀展開，導致數位化可能有一些小Win，但對整體企業卻無太大影響。該如何扭轉頹勢？首要之務應針對流程中眾多互不相關的Data Silos，讓它們能被整合處理，幫助企業真正透過數據來驅動永續運營，做出最好的節能減碳、高效生產決策判斷。而Rockwell可協助製造企業建立數位骨幹，使工廠得以加速推進能源節約、水循環、廢棄物處理等永續措施；因為有了數位骨幹，不同背景的人皆能輕易Leverage上面的數據資產，利用AI等數位技術進行變現，孕育各式創新發想並且付諸實踐。
建構碳管理機制，落實綠色永續供應鏈
東捷資訊ESG智慧服務部售前顧問劉彥坤表示，東捷意識到隨著法規的推動、國際大廠的要求，驅使台灣企業必須跟進實施碳中和，於是擘建綠色永續供應鏈方案，以「碳捷流」系統為出發點，幫助客戶自動化執行碳盤查，滿足ISO 14064合規需求。
更進一步，客戶可藉由MES輔佐，將碳捷流涵蓋範圍延伸至現場設備，如水表、熱量錶、電表等部分；意即透過能源使用紀錄，轉換成碳排數據，然後搭配MES的工單資訊與工時紀錄，並串聯從供應鏈收集而來的碳排數據，順勢把碳管理觸角從整廠盤查延展到碳足跡，陸續完成ISO 14067、CBAM等資訊揭露。
換言之，客戶可藉助碳捷流掌握Overall碳排狀況，產出洞察報告，再回到執行系統上進行碳排分析，精準識別碳排熱點，以便於對症下藥制定完善減排計劃，真正將碳永續概念融入智慧製造旅程，藉由數據能量來形塑永續競爭力。
以數據驅動法遵合規，確保供應鏈不中斷
美商鄧白氏資深產品經理司元榮指出，鄧白氏為歷史悠久的公司，擅長結合全球商業數據、並搭配當地顧問的專業知識，幫助客戶達到更聰明的決策。且鄧白氏不僅是數據提供者，亦期望透過數據分析以及有價值的洞察結果，協助客戶消弭經營風險。
綜觀鄧白氏商業數據庫的主要核心價值，首先是提供最即時更新的數據，讓客戶更快採取行動來挖掘數據價值。其次讓客戶藉由涵蓋全球不同產業的Benchmark，作為未來市場規劃和企業營運方向的參考依據。再者也更能滿足合規性。
因應永續供應鏈議題，當前多數企業都希望改善庫存管理效率、杜絕缺料風險，因而需要即時偵測需求端變動、或供應商交期變動；此時便可藉助鄧白氏數據雲來滿足所需，以利適時改變庫存管理方式，維持供應鏈不中斷。且能隨時掌握國際制裁清單，避免涉入高風險交易，確保自身商譽不受衝擊。
憑藉自適應手臂，展現製造柔性
非夕科技（Flexiv）亞洲資深業務經理吳至誠說，過去傳統工業手臂或協作手臂，縱使強調高重複精度，仍無法做好許多生產任務；為此非夕提出創新的自適應手臂，標榜無需倚靠視覺，即便在機構或元件干擾下仍可順利執行線束插拔等艱困任務。因為它利用手臂內建的Force Sensor，透過每秒1000赫茲響應速度，做到力的控制與微調，且最小力控精度可達到0.1牛頓。
再舉另一情境。一般螺絲鎖附過程，不時會遇到滑牙或崩牙，甚至即使重複精度再準確，仍會遇到歪斜狀況，無法達到良好鎖附；若採用自適應手臂，即可藉由不斷導正的概念，實現逾99.5%鎖附良率。
非夕手臂的核心概念，在於運用的力的收攏與順應，藉由調整方向性、揉壓、輕取輕放…等方式，順利完成組裝，就連細微的齒輪交握組裝、M1.2螺絲鎖附，乃至過去容易出現邊緣損壞的GPU組裝…等，都可勝任無虞。
利用協作機器人與AMR，一站實現智慧製造與智慧物流
和椿科技資深產品經理郭冠群，介紹智慧製造與智慧物流一站式方案，並說明它如何幫助客戶降本增效。
和椿成立至今逾40年，始終專注於自動化領域，提供自動化關鍵零組件銷售服務、PCBA切割前後檢測服務。近年創立新的子品牌「Auro Solutions」，利用機器人工作平台助力解決製造業難題；包含利用協作型機器人作為彈性製造基礎，另採用大量AMR，取代人力執行工廠物流搬移。
和椿的協作型機器人具有安全皮膚設計，不再像以往因為顧及人員安全而犧牲加工速度。此外加入中小學生都能輕易上手的Blockly積木式程式編輯功能，客戶只需經過一兩小時訓練，便可做出初級機器人程式。
另一方面，在機器人的諸多關節上裝設電磁剎車，如此即便遇到緊急停止或斷電，亦能避免機器人掉落，保障客戶的貴重產品。再者已於其CRA系列手臂全面加入視覺功能，以利執行基礎條碼或基礎圖形的辨識。
基於創新HMI方案，完美顯現智慧工廠大數據
意法半導體（ST）亞太區GPM部門技術行銷經理張世昌說，ST藉由購併而取得TouchGFX人機介面（HMI）開發軟體，幫助工廠在嵌入式系統或微控制器系統開發HMI，取代傳統綠紅橘燈來呈現產線狀態。甚至在暫無硬體的情況下，客戶仍可利用其中的軟體模擬器，清楚檢視其規劃設計的HMI介面。
為使畫面流暢，STM32提供帶有2D、2.5D或3D等GPU加速器的HMI控制器選項；而ST可根據客戶所選擇的控制器方案，協助客製優化加速器引擎，為客戶帶來HMI一站式設計利基。
通常客戶會依據需求來選用合適Panel，達到期望的數據呈現效果，連帶必須搭配不同MPU或MCU。STM32家族廣泛支援不同顯示介面，如搭載Intel 8080、Motorola 6800等適合低解析度應用的MCU，讓客戶以LCD小面板呈現基本參數或溫度，因應用場景相對簡單，主要透過內部記憶體作為Frame Buffer。ST另可提供更Powerful的MCU，作為TFT Controller；此時客戶可選擇採用內建的Memory、STM32外掛的Memory Interface、外部SDRAM或PSRAM等不同記憶體來做Frame Buffer。
基於AI滾動調整，持續增強韌性供應鏈評級機制
國立台灣科技大學講座教授曹譽鐘，分享他在近兩年來的研究成果、基於AI的韌性供應鏈評級機制。因疫情後不確定風險激增，驅使製造產業更加關注兩大主軸，一是永續，另一是韌性；企業希望具備足夠韌性，以便於在下一次風險事件發生時，能夠抵擋得住，因而很需要有一個評量評級機制，隨時進行供應鏈健檢。
評級概念很簡單，由一些重要KPI組合而成；若顧好這些KPI，企業的韌性就不會太差。考量韌性評級機制務求客觀，所以他採用一些AI科學方法，支持滾動式動態調整與修正。他補充說，經過研究，韌性越高的企業，縱使遭遇事件衝擊，恢復速度越快、恢復成本越低、顧客服務水準也越高。
所謂韌性主要談兩點，一是事件來臨時有無抵抗力，讓企業能夠避開或延後風險，將衝擊降到最低。二是恢復力，如拳擊賽一樣，即便被打到，亦能在讀秒中快速站起。為檢視供應鏈抵抗力與恢復力的強弱，評量機制需蘊含五個特性，包括可視性、可預測性、調適性、協同性、持續性。
其中可視性對應到數據的收集與分享能力。可預測性對應到分析能力，只要能分析，不論傳統方法或AI/ML方法皆可。調適性對應到決策能力，例如遇到衝擊時能否快速調度資源。協同性對應到協同合作、利害與共的能力。最後一個持續性，對應當今熱門的永續力。曹譽鐘利用Balanced Scorecard概念，釐清前述種種能力彼此間的因果關係，再整理箇中關鍵成功要、素找出KPI，以利企業能透過評級來監控KPI表現，隨時掌握供應鏈韌性與否，據此展開必要的執行策略或行動方案。
藉助AI Cobot，輕易執行自動化任務
達明機器人全球銷售總監章春蕙表示，達明結合原生AI引擎、機器手臂、視覺系統打造AI Cobot，以協助客戶完成自動化任務。
達明AI Cobot蘊含3S優勢（Smart、Simple、Safe），包括手臂內建TMvision視覺系統，利於客戶快速展開識別或定位應用；採用TMflow操作軟體，提供直觀圖形介面，及Flow Editor、Script Editor兩種手臂專案編輯方式，不論使用者有無編程經驗，都能以最簡單方式來控制手臂；使用者僅需點選拖拉，便輕易完成教點；達明手臂取得ISO 10218、ISO/TS 15066等國際認證，確保使用者在無壓力的安全環境下工作。
章春蕙接著說，達明位居全球協作型手臂市佔亞軍，透過持續開發，不僅精進視覺應用，且不斷優化Cycle Time、速度與精度。值得一提，達明獨創TM Landmark技術，隨時自動更新相對位置資訊、不需重新設定，故當手臂或環境變動時，能夠補正相對位置，讓客戶更迅速、更具彈性地完成任務。
推動倉儲數位轉型，扎穩智慧製造根基
Lenovo SSG智慧製造技術長Jonathan Wu指出，許多製造企業都有倉儲，其中最大營運成本就是人工、佔整體倉儲預算的65%比重，因而忍受低效、耗時、不準確等缺憾。據統計迄今高達80%倉儲自動化程度趨近於零，能做到全面自動化者不超過5%。
所幸現今企業有望藉助AGV或AMR、Mobility、IoT等技術來解決問題。惟多數企業通常採用多廠牌技術方案，譬如有A、B、C…不同原廠的機器人或AGV；它們基於不同系統，彼此互操作性低，故企業難以藉由Working as One方式實現高度自動化。為此Lenovo提出Warehouse Execution平台，底層有Warehouse Control System，負責從ERP擷取貨料進出資訊，據此安排各種機器人執行工作，輔以RCS（Robot Control System）監控這群機器人工作狀態，並有效防範彼此干擾或碰撞，藉由這些方案協助製造企業推動倉儲的數位轉型。
生成式AI助陣，讓機器人自主形成動作規畫
DIGITIMES研究中心分析師白心瀞表示，近期人型機器人議題正夯，甚至被視為AI終極應用。不妨先沉澱思考，自問我們期待的機器人是什麼樣子？除有人的外觀外，也要有人的理解力、溝通力、行動力。持平而論，目前市面上所有機器人仍與上述期望多所落差，故需要靠AI協助弭平差距。
以傳統工業機器人的夾取行為而論，原本僅能按規劃好的路徑來行動，若加入AI視覺與動作規劃，即可產生突破。使用者可拍攝很多物件影像、進行標記、做AI模型訓練，再把模型傳回機器人端進行AI推論，如此機器人就能判斷夾取標的及可抓點。
深度學習雖擅於識別物件影像，但缺乏與實際環境的互動判斷；故可結合強化學習，讓機器人不斷試錯後找出最佳行動方案。至於現今熱門的生成式AI與LLM，一旦被加入後，將使機器人能進行自然語言理解與生成，加速形成動作規劃。
透過安全設計，打造可靠的智慧製造核心
台灣德國萊因業務經理莊珮甄說，愈來愈多科技應用，為人們提供更多便利性，但同時亦須顧及安全性。例如智慧製造場域的機器手臂或AGV等設備，除需具有基本的安全性，如電氣安全、防爆安全、線纜安全或電磁相容安全，另需滿足功能安全與資訊安全。
談到功能安全與資訊安全，其實都是經過設計出來的、而非測試出來的。如德國萊因執行IEC 61508驗測時，一旦測出安全缺失，基本上就不及了，因為這意謂客戶一開始設計產品時，就沒有考慮安全議題，不可能做出安全的產品。
所謂功能安全，是透過一些設計方法，將失效風險降到可接受程度；通常透過兩種途徑，一是藉由開發管理方式、如FMEA之類技術，避免系統性失效。另外運用一些控制，防止系統性失效或隨機性失效，例如在設計雙通道電源時，可藉助數據監控或異構冗餘，儘可能降低供電失效風險。
透過碳智能，建構韌性永續供應鏈
技嘉科技永續發展辦公室處長朱福政表示，近年技嘉在推動供應鏈減碳過程，發現多數台灣供應商不論在數位或綠色轉型上皆明顯落後，前百大供應商裡頭過半數未做溫室氣體盤查，更有逾九成中小企業不知如何進行碳盤查，堪稱莫大隱憂。
所以技嘉希望從自身做起，從永續認知建立、碳排資訊蒐集、排碳熱點分析到減碳目標訂定，穩步達成減碳目標，符合法規需求與滿足客戶要求。其實早在2009年，技嘉便啟動零廢棄、零污染計劃，當年營收約475億，到了2020年營收增至1,070億，成長兩倍多，但能源支出反向降低34%，溫室氣體減量43%，排碳營收強度達到3.88倍。
朱福政說，技嘉以每公噸碳費新台幣1,500元為基準，再以2022相較2021年減碳2026.5公噸的實績進行計算，等於足足省下303.98萬元碳費支出，效益著實可觀。他認為今後要推動節能減碳，一定要採用不同於以往的方法學；傳統可能換置LED燈或空調主機，便預期可以達到效果，事實上現今隨著數位科技不斷進步，有更多契機放大減碳成效。如善用AI Tracking與數據分析，模擬設備的最佳化負載，就能創造最大的節電效益；甚至以AI與大數據技術為基礎，針對供應鏈實施數位化評鑑與管理，有效控制箇中風險，進而成功打造韌性供應鏈。
GenAI＋協作平台，破解現代工作模式之挑戰
在Zoom擔任Video Account Director的Dominic Kam，提到大家對Zoom的既定印象多為虛擬會議，但事實上並不僅止於此，Zoom已從虛擬會議，陸擴展了整合通訊、客戶體驗、Virtual Agent虛擬助理、網路聯絡中心、員工互動平台等方案，已是橫跨多元領域的協作平台。
不可諱言，現代工作模式所衍生的挑戰甚多，例如將時間浪費在重複性質的任務，因此愈來愈多企業希望透過AI協助減輕這些負擔。儘管如此，不少企業對於AI仍感疑慮，特別在於數據隱私、成本負擔重、分析結果不可靠…等面向。為此Zoom以獨特視角建構AI聯合方案，允許客戶選擇自己偏好的模型（Bring Your Own AI）、用於自己的產業應用情境，不論來自OpenAI、Anthropic或Meta的模型，抑或Zoom AI專有模型，通通都能加以支援；不僅如此，企業可根據客製化應用需求，將特定術語與場景資訊輸入模型、並且加以調整，藉以獲取更好的AI推論效能。
建立智慧精實循環，克服供應鏈與生產管理挑戰
析數智匯業務暨行銷副總經理張平和表示，目前製造業面臨的供應鏈與生產管理挑戰很多，如備庫生產的投產需求量預估繁瑣與失準、訂單達交延誤與交期即時回覆常失準…等，且縱使企業導入MES、IoT或精實生產管理流程，仍未解決問題。
「主要是因為企業資訊系統出現斷鏈，」張平和說，以供應鏈管理而論，其實涵蓋了採購計劃、生產計劃、輸送計劃、配銷計劃、需求計劃等眾多環節，但目前多數企業透過人工來處理這些作業，就算少數企業已導入系統，與MES、ERP之間尚有一大段Gap。
為此析數智匯開發智慧精實生產資訊系統應用平台，內含智慧訂單與投產需求預測規劃平台、需求管理平台、APS、WMS，進一步結合資料中台、資料治理與先進AI應用，搭配析數智匯顧問提供整合服務，即可協助客戶透過Plan-Do-Check-Action循環，有效解決過往難題。
化解數據傳輸障礙，鞏固數位轉型成功基石
所羅門自動化事業處產品協理黃修治指出，據統計約70%數位轉型專案失敗，但若能完善基礎建置，「按圖施工保證成功」，失敗機率就會降低許多。談到製造業數位轉型，其實有不少需要留意的地方；尤其在於數據串接部分，導入SCADA軟體固然可行，但另外牽涉預算與人力、資安、通訊埠、數據確認等諸多棘手難題。
有沒有更好的方案？黃修治說，企業可考慮引進以雲端為基礎、且支援OPC UA和MQTT協定的IoT人機介面，以便於在沒有版本失控疑慮，還可隨需從雲端下載各式功能模組（如能源管理），輕易化解前述問題。而Rockwell提供的FactoryTalk Hub雲端服務，就是相當理想的選項；更重要的，假使企業將資料彙集上雲，還可順勢擴展更多想像空間，譬如透過分析建模，繼而發展像是遠端支援、設備健診、資產管理、災難復原…等加值服務，確保核心業務高效穩定運行。
以雲服務平台為核心，驅動精實生產及數位轉型
新代科技副理徐暐指出，數位轉型可被簡單轉化成一道公式，即數位化加上數位管理，需要有好的工具加以支持，並在執行過程中不斷優化修正，這點至關重要。至於工廠數位轉型則涵蓋6項要素，包含「用數據取代感覺，用數據強化直覺」、「製造業的數位轉型發展=IT＋OT」、「機械化（1.0）->自動化（2.0）->數位化（3.0）」->智慧化（4.0）」、「智慧製造＝OT＋IT＋DT（Domain Knowhow + Data）」、「導入任何新科技或新工具，管理思維也要調整」、「製造業的需求：什麼身材穿什麼衣服」。
為迎合上述面向，新代認為完整的智慧工廠方案，理應全面蘊含機聯網、製程管理、排程、現場執行、品質看板、物料、碳排等管理功能；新代提出的SynFactory生產雲，正是匯聚完整功能模組的服務，提供高彈性的「積木」， 便於不同生產類型、不同數位化程度的客戶，可快速布局數位轉型藍圖。
從數據貫通出發，一步步落實智慧營運目標
台灣帆軟客戶經理簡暐庭指出，近年製造業數位化正走向深水區，意指企業管理與生產製造朝向標準化、智慧化邁進，其中重要的轉型關鍵就是數據資產沉澱；看見數據，感知到問題，再利用數據做分析，最後影響決策。
帆軟存在價值，便是協助企業從第一步數據貫通、甚至利用數據回填補足原來不在系統上的數據，一路邁向最終智慧營運目標。完成業務資料分析後，將關鍵指標顯現於生產看板、品管看板、採購看板…等BI戰情室，據以支撐各項決策。
簡言之帆軟在做的事，包含縱向的資料整合加上橫向的業務場景擴展，一步步搭建企業級經營管理平台。基於此邏輯，帆軟提出三大智慧工廠方案，一是工廠端的監控預警大屏，二是像無紙化的電子巡檢，三是像多維戰情室。如協助某PCB廠導入靜電值監控大屏看板，每500毫秒做一次更新，預防靜電值超標而引發火災疑慮。
藉由AR技術服務，深化工具機設備商附加價值
發得科技工業新產品開發部經理蘇柏丞表示，其隸屬遠東機械集團，原為工具機事業單位，於1990年獨立為一家企業，沿用FEMCO品牌做全球行銷。
發得早在10年前啟動轉型，係因預見台灣工具機產業陷入困境，於是淡出泛用機事業，聚焦發展鋁輪圈自動化生產線、臥式搪銑床兩項機型，爭取航太、汽車等高價值訂單；如將臥式搪銑床售予SpaceX，成為火箭發射槽的關鍵生產設備。
在轉型過程，發得先導入工業3.0，再逐步升級工業4.0，現已支援產線混型生產、毛胚品質檢測、成品即時全檢量測自回饋、整線碳足跡計算、加工與搬運程式自更換…等現代化生產任務。
時至近年，發得布局數位服務有成，憑藉技術動畫、擴增實境（AR）等方案贏得許多大型客戶肯定。比方說透過技術動畫，引導客戶從遠端檢視零件BOM表、連接售服網直接下單採購，另藉由維修指引、保養指引、警報排除等動畫，賦能客戶自主進行機構檢查、線路檢查、電控箱障礙排除，有效提升設備稼動率。
至於擴增實境方案，主要用於營業單位同仁執行業務介紹、廠內生管與組立的數位化管理、產線即時監控、維修輔助指引等多元場景。
