掌握智慧升級訣竅 躋身未來智造大贏家
進入2022年,已延燒逾兩年的COVID-19(新冠肺炎)疫情依然未見緩解,中美關係仍舊處於相對緊繃狀態,除此之外還出現俄烏戰爭這個重大新變數;在多重因子糾結下,使得製造產業備感困擾的供應鏈問題、通膨與成本上升問題、缺工問題甚至節能減碳問題,在今後的一年,似乎還沒有轉圜的跡象。
因此,智慧自動化與數位轉型已成為製造產業的共同認知。唯有借助科技力量,才能接連實現基於數據分析的營運決策、全球化與在地生產的供應鏈管理,與此同時還能提升生產效率、確保產品管質與降低製造成本,進一步強化ESG管理並邁向綠色永續企業。為此DIGITIMES於3月中旬舉辦「D Forum智慧工廠論壇」,首站從台南出發,並將活動主軸設定在「智慧升級 智造未來」,期望藉由產學界專家拋出的精闢見解,讓製造業從業人員有所啟發,解決供應鏈、通膨、缺工、淨零碳排等種種難題。
高築牆、廣積糧、緩稱王,落實「藍湖策略」
繼工業3.5理論後,清華大學講座教授簡禎富再提出「藍湖策略」,為台灣製造業點出最佳數位轉型方向,即是鎖定利潤高但不大的利基市場,持續自保與成長,不擔心跨國大企業搶地盤。
當大國藉由工業4.0重回製造,台灣必須自強。台灣擁有眾多具彈性、系統化程度不高的企業,故最佳升級方式即為工業3.5混合策略,既守住主動優勢、還能逐步邁向智慧製造,形成獨特的破壞性創新能量,如早年聯發科的山寨機發展模式。
當年聯發科利用參考設計與Turnkey Solution,成功帶動山寨機生態系蓬勃發展;因此他將藍湖策略主軸定調為「高築牆、廣積糧、緩稱王」,製造業可瞄準藍海、紅海中間的市場,致力強化競爭門檻,透過參考設計或統包方式吸引盟友助陣,也不意圖制定規格或主導全球,便可在亂局中找到桃花源。
天下大勢分久必合、合久必分,垂直整合與水平分工皆非必然;時值後疫時期產業鏈重組,製造業者應審視「循環賽道」當中的落差環節,尋求創新與創業契機。
強化標準、客製及智慧能量,展現最佳OEE
在工具機界屹立逾半世紀的東台精機,其智慧應用部經理林文旺表示,他加入東台迄今17年,見證東台持續推動內部數位轉型,也不斷研發數位化產品,協助客戶轉型。
東台深知,製造業面臨大量客製、少量多樣、頻繁換線等挑戰,欲達到「做1個產品也能賺錢」,取決的不只是產品性價比,更端看冰山下大量數據應用,以實現最佳化OEE。故將「135」列為智慧製造發展目標,包含1個核心CPS,以虛實整合貫穿產品生產生命週期,讓單機、製程及產線都做到仿真模擬;3個整合,涵蓋製造整合、價值鏈水平整合、產品生命週期整合;5個發展層級,依序為聯網、可視、透明、預測、智慧化,且為了幫助客戶補足工業3.0自動化能力,另將標準化、模組化、精實化概念融入產品設計。
為落實135目標,近年東台發展出獨特做法,一是定義「S.O.I」產品策略,強調標準機、客製需求、系統整合暨智慧化,另一是推出「工業醫生」服務,協助診斷製造業現場問題,再以S.O.I為處方,助力解決客戶的痛點。
暢通底層資訊流,建構升級轉型基石
研華智慧製造數位轉型售前顧問陳彥鳴,分享製造產業升級秘訣。他強調轉型並非一蹴可幾,須先練好基本功,再循序達成目標;最關鍵基本功即是數據集結與整合,運用好的工具,將工廠資訊流串接管理層的資訊流,實現數位資訊的完整化。
為此研華推出低代碼的「iFactory載具平台」,取材手機概念,可搭載像是OEE、能源管理等App,由所有App共享完全通透的底層資訊流。
此外研華致力促進產業生態圈的成形。身為生態圈夥伴的誠睿自動化,其副總經盧威任分享客戶實績。如化工業者利用研華WebAccess/EMS能源管理方案,成功打造ESG戰情室,更一目瞭然掌握各區域、各設備的能耗資訊,以利優化調整能源政策與契約容量。
AI視覺加持,催生先進智慧製造應用
艾訊AIoT產品企劃部產品經理鍾緯承歸納,現今製造業普遍面臨生產改變、供應鏈管理、員工職能培訓等挑戰。為協助企業克服難題,艾訊致力發展AI平台,並結合攝影機界面、檢查軟體,構築完整AI視覺方案。
藉由AI視覺,工廠可建立自動檢測機制,提升品檢效率;甚至進一步利用3D Camera抓取深度,再以AI量測物品積材,加速封裝出貨作業。艾訊提供加速界面、邊緣推論系統、深度學習系統等完整邊緣AI方案,完整支援各種應用場景。
艾訊合作夥伴鷹勢科技(EaVision)技術經理Benjamin指出,該公司專注發展AI視覺應用,自行發展光感辨識系統、多人版Web標記平台訓練系統,繼而搭配艾訊硬體產品,實現PCB漏銅瑕疵檢測等案例。
落實持續監控,發揮預防保養綜效
泓格科技研發經理陳致弘說,工廠能否支持持續性監控與擷取,將會影響保養手段。依現況而論,多數工廠習慣採取損壞保養、計劃性保養,但兩種方式都無法解決因檢測空窗期而釀成設備失效的危害,且在數據追溯上也極為不易。因此最佳方式為預防保養。
論及預防保養優化流程,係從資料採集開始,進而透過資料轉換、資料處理、預知分析、狀態分析報告,產出維護建議、執行預知保養行動。換言之,透過電力、振動、溫度、氣體及漏液等主要感測器進行量測,是建立預防保養機制的必要條件。
而泓格以Sub-1GHz無線方案搭配CT或一次性充電電池,結合上述感測器,協助工廠以最少的機會成本,有效部署持續性監控系統,加速實現智慧工廠。
SAP on AWS,加速敲開智造轉型大門
博弘雲端科技解決方案處副處長余俊宏指出,談到ERP部署,須考量人力成本、水電成本、可用性、擴展性、合規性、費用攤提等變數;惟一旦讓ERP上雲、例如把SAP ERP遷往AWS,即可憑藉更佳敏捷性與可擴展性,讓一干難題迎刃而解。
余俊宏說,ERP需全年無休,不見得適用On-Demand模式,但可利用Reserved Instances、Saving Plans等機制,與AWS洽談年約以獲得折扣。另可助AWS底層環境的高用性,消弭從前在地端繁重的備機成本。
此外企業可援引AWS CloudTrail,留存完整的操作軌跡紀錄;透過AWS Config記錄完整的環境拓墣,簡化人為管理複雜度。還可利用SAP相關IoT設備數據、行銷數據及業務數據,在AWS上建構數據湖,再利用Amazon Redshift進行大規模分析,加速洞察產能或良率的優化關鍵。
串連雲地架構,加速智慧製造轉型
完整的數位轉型,不僅依賴雲端服務,亦須兼顧地端資料採集系統。伊雲谷數位科技智慧產業事業部業務經理邱貞瑜說,為此伊雲谷在既有雲服務強項外,2021年(2021)結合國家儀器(NI)智慧製造能量,形塑一站式完整拼圖。
伊雲谷利用基於網路分散式系統的邊緣運算架構,就近收集並分析各站點設備狀態資訊,彙集所有結果再一次上雲,營造高效率的狀態監控與預防性維護。其中深具低延遲、長距離優勢的時效性網路(TSN)量測系統,是確護資料傳遞完整性的重要關鍵。
至於雲端,伊雲谷提供橫跨數據管理平台、資料處理分析乃至顧問服務的完整援助,譬如以eSparkle服務助力建立虛擬的數據科學團隊,讓企業能善用混合雲加速實現智慧製造轉型。
做好資料保護,碰到系統崩潰也不驚慌
Veeam台灣區技術顧問王國浩表示,許多時候企業或工廠面臨的災難,真的不是天然造成的,如新人不慎刪除重要檔案。此時若有採用Veeam資料管理平台,便可透過「即時還原」,在3到5分鐘內回復誤刪的系統。
其次勒索病毒攻擊亦會導致服務無法存取。王國浩建議,企業可採取「32110」備份策略;特別是當中的第二個「1」,意指或不可修改的離線氣隙備份,即是Veeam新版系統的強項,可藉由Linux Repository、結合Linux內「Immutable Flag」,實現備份檔案不可變更。
不僅如此,Veeam也透過單一界面,提供安全還原、全自動VM備份驗證、雲備備份/備援、雲端資料保護(Office 365備份與還原)等其他豐富功能,竭盡所盡守護工廠的數位資產。
設備行動管理,奠立智慧應用墊腳石
近年製造業者推動智慧轉型,但金錢、時間多投注於生產設備數位化,反觀廠務設備的料件管理、庫存管理、維修保養等作業,卻礙於預算排擠,停留在傳統人工和紙本作業,不僅徒增監控死角,亦因文字、數值紀錄規格紊亂,導致廠務工程師須浪費工時進行彙整。
台塑網科技專案顧問傅繼台指出,廠務設備維運流程流於傳統,勢將影響製造業智慧化進程;因此台塑集團驅動以「FEMS設備管理平台」為核心的改革,讓相關表單無紙化、正規化,進而透過資訊化系統集中收納,據此落實巡檢、維修、保養作業的全面行動化與智慧化。
隨著大量維修表單和技術手冊,不再躺在鐵櫃,成為可輕易查詢及分析的高值化資產,足以延伸出數據極大化價值。
識別、區段化、防護,捍衛智慧製造
製造領域包括投料、生產、運送等各環節多走向資訊化,故資安議題顯得至關重要。Check Point資安顧問吳東源,為此該公司推出Quantum IoT Protect方案,涵蓋IoT設備搜索、風險分析、管理上的區段化(Segmentation)直到威脅防護等功能,可突破傳統OT場域IoT設備廠牌多元、通訊協定多元、可視性差等盲點。
吳東源說,IoT Protect方案可支援多家探索引擎(Discover Engine),助用戶快速建立完整設備清單,再輔以Check Point的IOC資料庫,剖析個個設備的風險分數,自動化產生對應資安政策,達到區段化甚至微分段化防護。
若老舊設備無法更新停機,可開啟IPS特徵碼產生虛擬補丁,從網路層阻斷攻擊。此外用戶亦可援引Check Point的Infinity SOC服務,彌補資安人力缺口,持續防護大量IoT設備。
打造安全織網,強化OT資安防護
從2010年起,OT攻擊事件屢見不鮮;Fortinet台灣區OT資安技術顧問徐嘉鴻分析,此乃由於資安產業踏入OT時間較晚,加上OT端有疊床架屋的歷史包袱,讓問題更棘手。
Fortinet如何協助用戶規劃OT安全?Fortinet不僅提供豐富產品,也提供專業資安顧問服務,可從法規遵循切入,以IEC 62443規範的Security Level(SL)、Foundational Requirements(FR)為基礎,讓企業檢視資安現況,再逐項引入Fortinet不同方案,以解決弱點。如利用SIEM建立中央收容平台,綜整所有件資訊,進行關聯分析並提出矯正建議。
值得一提,Fortinet提出Security Fabric方案,有效收斂眾多品項,便於用戶迅速配置網路分段、網頁服務安全、安全遠端存取、資安威脅防護…直到資安營運中心等層層功能,建構安全織網,強化OT資安防護。