以產品零缺陷落實工業4.1 成大智慧製造研究中心兼具效能與品質

成功大學智慧製造研究中心主任鄭芳田。

德國政府在2011年宣布推動工業4.0政策，帶動了全球一波智慧製造浪潮，不過成功大學智慧製造研究中心主任鄭芳田指出，工業4.0側重生產力，卻忽略產品品質的重要性，因此他提出工業4.1概念，希望透過OT與IT所整合的各種功能，讓產品接近零缺陷境界，在「實現工業4.1的智慧工廠自動化系統」演講中，他就為現場來賓介紹此概念。

鄭芳田進一步表示，工業4.0訴求的高生產力，若品質控管能力不佳，對製造業者來說並不具經濟實惠，因此他所倡導的工業4.1，其目標是做到線上全檢，先讓產出的產品零缺陷，再談如何提高生產力。鄭芳田的工業4.1，已於2016年初在IEEE國際期刊發表，並讓智慧製造研究中心與中華電信、先知科技、智能服務合組「智慧製造方案戰略聯盟」，推動智慧工廠自動化(iFA)解決方案。

iFA的功能多元，包括物聯網與邊緣運算(CPA)、雲端運算平台(AMCoT)、資安監控、機台管理(EMS)、產品全檢(AVM)、機台壽命預測(IPM)、刀具監測(TLM)、良率分析(IYM)...等，透過這些功能，業者可掌握工廠稼動率並監控設備總合效率，完成所有在製品與最後產品的全檢，建構資安防護與監控系統、監控刀具即時狀態並找出最佳更換刀具時間點。

iFA已開始協助台灣製造業實現工業4.1願景。鄭芳田指出，製造業者在布局進程中，可先設定兩個目標，首先是以智慧全檢的方式先完成交貨產品零缺陷，之後再透過大數據分析持續改善，讓所有生產產品也能接近零缺陷。iFA目前已用於科技製造業與傳統製造業，科技業具指標性業者為半導體封裝大廠日月光，至於傳統製造業，則有汽車零組件製造、吹瓶機製造、碳纖、航太...等產業。

這些產業會視本身需求，選擇合適的iFA功能，例如日月光的凸塊製程中，就利用iFA的AVM系統建構全自動虛擬量測產品全檢系統。透過AVM，日月光在凸塊製程中可以做到產線全檢，減少過去抽測方式可能造成的不良品混雜問題，同時此套作法也以近乎零等待的方式，減少機台停機待機的時間，讓產線可以維持優化的稼動率。

除了全自動虛擬量測(AVM)外，智慧型預測保養(IPM)與智慧型良率管理(IYM)也是製造業的共通選擇功能，IPM可協助製造業完成關鍵零組件的異常偵測，並預測其剩餘壽命，提升機台的妥善率並避免無預警停機。IYM則可透過演算法，快速找出產線中影響良率的環節，針對原因持續改善，以提升良率，達到生產產品接近零缺陷的目標。

鄭芳田最後指出，產品品質是產線的第一要務，唯有良好的品質，高產能才有其意義，智慧化產線全檢不但可以檢視產品品質使其接近零缺陷，產線也可藉此讓製程更精準、材料成本再次降低。工業4.1就是透過OT與IT整合研發的各項功能，協助製造業者達到此一願景，藉此強化產業競爭力，落實智慧製造願景。