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善用M2M技術實踐智慧工廠願景

  • DIGITIMES企劃

事實上,所謂的「機器對機器(Machine-to-Machine;M2M)」,絕對不是此刻才初來乍到的新穎名詞,然以往應用格局僅止於功能簡單、需求單純;只不過,伴隨雲端運算、行動裝置的崛起,也觸發了各式新應用或新服務的發展,致使遠距監控需求驟增,連帶讓M2M的應用發展產生質變。

據Qualcomm預測,時至2020年,全球M2M終端設備上看500億台,屆時「人與人(Human-to-Human;H2H)通訊終端設備的市場規模,也才不過60億台,兩相比較,前者足足大了7.33倍,顯見量能相當驚人。

除此之外,根據GSMA先前所做的Cellular M2M market share預測報告,M2M自2010年底開始的出貨量,即以每年至少100M單位的速度維持快速增長,也印證了M2M市場潛力確實可觀。

在探究M2M前景的同時,讓人不得不回憶過往的網際網路發展史。18年前,當Internet現身於世界,其實僅有少部分的專家或先知,預見到此一新技術勢將為人類生活帶來巨大改變,箇中蘊含無窮的商業機遇,惟多數人仍感半信半疑;然而此後短短數年,Internet便以風捲殘雲之勢,橫掃了我們所身處的現實世界,也讓企業群起追逐,因而大大改變了產、銷、人、發、財等營運模式。

18年後的今天,隨著雲端運算、行動裝置熱力四射且不斷延燒,佐以物聯網(IoT)、巨量資料(Big Data)分析等新興技術逐漸坐大,使得一堆附掛「智慧」二字的應用辭彙,也以飛快速度蓬勃興起,在此情況下,展望可以預見的未來,M2M必將「無處不在」,如影隨形地穿梭在人們食、衣、住、行、育樂、醫療等各類應用場域,其蓄勢待發的豐沛能量,比起18年前的網際網路,可說毫不遜色。

曾有人這麼說,趨勢不僅會影響人類的生活方式,更會影響企業的獲利模式,每當趨勢轉變之際,企業若故步自封而未能與時俱進,即有可能在後續的市場洗牌中,慘遭淘汰出局,過去的Internet如此,今後的M2M,也必將產生相同效應。

有鑑於此,已有不少企業,已將M2M應用之發展,納入其長期戰略布局當中,最有可能的起步,即是善用此項技術,針對企業內部設備或資產進行追蹤與控管;當然以製造業而論,最不容忽視的M2M應用,其實就在於智慧工廠!

欲打造智慧工廠 機台監控必然是關鍵
曾有分析師說道,智慧工廠趨勢之所以成形,主要癥結即在於人力素質。在早期,多數人為了養家糊口,普遍懷有刻苦耐勞的特質,那怕工作負荷沈重、工作時間冗長、工作環境惡劣,也會選擇咬牙苦撐,甚至甘之如飴;反觀今時今日,社會上充斥若干好逸惡勞的草莓族,即使未必年輕人個個如此,但壞就壞在國人生育率不斷走低,因此可以預見,今後能投入於生產製造的人力,無論是質或量,肯定不會太好。

因應這股不可逆的趨勢潮流,智慧工廠已成為生產製造業者不得不然的選擇!或許有人會問,推動智慧工廠應用,某種程度是為了填補人力資源的缺口,但久而久之,恐將完全取代現行人工作業,豈不是變相助長惡性循環,讓下一代的職涯發展空間受到更多的排擠或壓抑?其實並非如此!主因在於,過去囿於人工作業模式的限制,一個任職於生產線的管理人員,往往一人只能看管2~3座機台,而且管理過程不僅備極艱辛,有時難免因長期工作導致精神不濟、思慮不周,從而犯下讓雇主難以容忍的疏失。

如此一來,管理者一人不再只能看管少數機台,而是大量機台,甚至是整條生產線、整座工廠或跨廠區,更重要的,即便範圍擴大,但管理過程更加輕鬆寫意,且可有效杜絕人為疏失。

為何如此?管理者若將智慧監控應用於單台或少數幾台生產設備,一旦接獲異常警訊,便可隨即根據該設備的履歷記錄,輔以歷史狀態的回溯,迅速診斷出問題的根源何在,從而儘速排除障礙,避免釀成更大的損失;再者,假使管理者將智慧監控應用於整條生產線,便可精確掌握生產線的稼動情況、生產進度、生產成本、作業人員工作效能,藉以確保產品交期之順利達陣。

此時再將應用格局放大到整座工廠,管理者即可以宏觀角度,綜觀不同的生產線,藉以挖掘製程瓶頸,從而據此改善生產流程,不但有助於提升生產質量,亦能有效增進產能利用率,可謂一舉數得;至於跨廠區的機台監控應用,除了能繼承上述種種效益,更能進一步提升庫存管理的精確性,避免出現某些廠區陷於缺料困境,其實相同物料正被其他廠區閒置囤積,終至幫助企業降低生產成本,加快Time-to-Market的反應能力。

綜此,製造業賴以實踐智慧工廠的箇中精髓,即是力求各項生產資訊的即時、透明與正確,機台監控無疑將扮演核心要角,而要想確實發揮此一監控機能,便需要借助M2M技術。

M2M穿針引線 缺料疑慮一掃而空
某間化學製造企業,長期供應化學品、化學氣體給製藥業者,這些客戶分屬不同企業、甚至是不同國境,緣於此故,該公司不斷尋求一種可針對其大量化學瓶及儲氣罐,進行自動排序與遠端系統管理的有效策略,以期提升管理效率,並順勢節省管理成本。

幾經考量,該公司決定引進結合遠端監控功能的M2M系統,而該系統係藉由感測技術,使得客戶端的儲存罐,能夠透過標準調節器或無線網路,與企業內部的系統形成鏈結。而其運作原理是,由此套M2M系統針對儲存罐進行遠端監控,一旦偵測到儲存罐數量低於庫存標準,抑或發生斷電、溫度異常乃至於其他預期以外的重大變故,均會在第一時間發送警訊。

另一方面,每當儲存罐處於填充作業階段,負責運送的作業人員,即可透過配置在掃描瓶的條碼,對其餘雇員做出指示,鑑定每種化學品或氣體的類型與數量,此後所有經由掃描機所蒐集到的資訊,都會隨即傳送到該化學公司的供應鏈管理系統與資料庫,以利其即時讀取儲存瓶的相關數據,同時精確掌握作業流程資訊,有助於釐清現行供應策略、時間或作業流程的不足之處,從而著手調整,終至優化庫存部位,並順勢降低成本。

最大的改變在於,由條碼掃瞄器所讀取到的數據,不假人力介入處理,便可在第一時間傳送至M2M系統,回顧過去,所有資訊皆須透過工作人員先以手抄記錄,接著再手動輸入於供應鏈管理系統,整個過程難免曠日費時,而且還有人員Key-in錯誤的風險,如今有了M2M系統,一來節省了可觀的作業時間,二來也避免錯誤數據的產生。

更令該公司深覺受益良多之處,負責處理應收帳款的財會人員,可立即從SAP接收相關資訊,以便於儲存瓶在途運送的過程中,就開始處理帳款作業,不僅有助於減低倉儲數量而舒緩成本壓力,也讓更多資金得以被企業所保留。在此情況下,該公司的客戶將無須自行負擔監控儲存瓶庫存數量的成本,亦無須擔憂是否有足夠的原料可供給生產線製造,因為所有已經商訂好數量的原料,必然會源源不絕地自動完成增補,絕無缺料疑慮。