創新工廠新思路，邁向智慧型自動化生產之路

工業技術研究院產業經濟與趨勢研究中心研究員戴熒美。

2014年「自動化與智慧工廠論壇」(台北場)於10月21日正式登場，邀請產學業者們來共同探討如何透過自動化、智慧化的解決方案，來建立新一代的智慧工廠。本論壇一開始，由工業技術研究院產業經濟與趨勢研究中心(IEK)研究員戴熒美博士，針對「智慧工廠及其衍生效益分析」做議題分享。

戴熒美說明本身從事智慧自動化、機器人等領域多年，認為企業導入自動化生產多年之後，在因應當今全球化的競爭之下，應該導入「智」動化，能因應企業的接單狀況，來適當配置生產製造系統，而非業務來配合生產製造這種過時的概念。

因應社會結構演變  智慧工廠勢在必行

戴熒美表示最近三、五年自動化、機器人與智慧工廠等議題興起，其跟整個社會結構的演變有極大關係。當今全球已呈現高齡化與少子化趨勢，她引述國發會人力處統計資料，說明到了2050年之後，60歲以上老年人將佔1/5，未來高齡者的獨立生活與就業市場的勞動力都將受到影響。

此外，當大陸的世界工廠角色已經轉變，過去倚賴價格便宜且數量眾多的「人口紅利」，在薪資調漲的情況下，再加上東南亞國協也跟著集體喊漲、每年以10？20%的成長幅度的逼迫之下，現在已出現許多地方缺工的情況，更加速了製造業導入自動化、智慧化的需求。

此外在德國的工業4.0計畫中，也提倡3個戰略目標，依序是以「智慧整合感控系統(CPS)」為核心技術，整合計算、通訊與控制於一體的下世代智慧系統；以「智慧工廠」為計畫精隨，導入全新的生產流程來運作；以「人」為關注焦點，讓從業人員定義為升級的操作者。經濟學人也提到，當人類進入第三次工業革命之後，製造業應該滿足不同顧客的差異化需求，導入「大量客製化(Mass Customization)」的少量多樣生產模式。同時跨國企業可能把工廠搬回台灣，促使設計人員與生產線更密切地合作，同時更貼近客戶以迅速回應。

智慧工廠概念與應用範例  衍生更多附加價值

智慧工廠的定義，為「高度自動化的整合方案」，採最先進的「工業架構」，與最新的「軟體系統」。包含感測器、無線通訊、先進設備與機器人等等。其中又以軟體系統最重要。因為製造機台雖可大量被複製或採購，但製造的Know-how則是真正能提升業者競爭力的地方，這也是製造業者的核心價值所在。

智慧工廠的優點是可有效運用資源、促進產品上市時間、確保產出品質。雖說有些大老闆會抗拒變革，總認為用以前那樣的方式都做2、30年了也很成功。但基於上述原因(薪資漲、缺工)，以及當今產品的型態改變(多元化、客製化、生產周期短)，傳統的製造流程，將會越來越無法滿足市場的急速變化。

因此導入智慧工廠的話，其核心價值就在於從本身「製造管理」(大量客製化)到下游「顧客關係管理」(快速上市、顧客滿意度)，乃至於上游的供應商管理(協同改善與創新)。讓上下游整個供應鏈，都能因為產業升級，而創造出更大利潤與未來競爭優勢。

智慧工廠的發展趨勢，其架構包含：1.物聯網、2.虛擬化、3.巨量資料、4.雲端運算、5.分析。所有的流程都可透過資訊系統連接起來，經由站點感測、資料蒐集、處理計算、與數據分析等等。

在一些國際案例中，以西門子Amberg廠為例，其生產、物料搬運與資訊流部分，已有75%自動化，其應用效益以顯現出來，包括可自動記錄各種能源使用狀況、減少機台能源耗用、並釐清非生產時間的能源浪費。

而Statoil導入雲端MES，有效連結18個據點、1萬多個使用者，應用在生產、製程、維護、安全、環境等領域，因此提升產量1？3%，並可分析資料以掌握績效、降低成本、提高效率。

在台灣案例中，以東典科技的巡點檢系統，也達到無紙化、減少人員處理錯誤機率、即時反應異常狀況，以快速調整以減少損失。均豪科技導入AGVs派車系統，可代替人工進行不同樓層、廠區的物料與產品搬運，並可依生產狀況，決定AGVs的派遣系動，並可減少AGVs購買數量。

最後戴熒美的結論與建議，就是：成也大陸，敗也大陸(因大陸人口紅利，提供製造業發展，但也放慢了自動化腳步)、智慧工廠發展趨勢值得關注(上述提及的各項資訊技術，對未來工廠的生產與物流效率、產出品質、快速上市、顧客滿意度的提升就有助益)、審慎思考過去成功模式的未來性(未來將是大量數據與智慧化分析，來取代傳統人力主導、經驗判斷的製造模式)。