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新製造視野建構AI賦能的智動化工廠

  • 闞大成DIGITIMES企劃

隨著全球化退潮,大工廠時代結束,起而代之的是區域化與短鏈生產模式,進而大幅改寫了產業轉型的劇本。發展至此,大多數製造工廠都體悟到,近10餘年來積極推動的自動化,不過是個開端而已,後續必須進一步擁抱智慧化,才能從容因應未來紛至沓來的挑戰。

有鑒於營運如逆水行舟,不進則退,唯有適者才能在激烈的產業競局中存活;DIGITIMES特別搭上2024自動化大展的列車,舉新一場以「新製造的視野下的智動化工廠」為主旋律的論壇,希冀透過EdgeAI、生成式AI(GenAI)、生產機器人、工業物聯網、智動化產線等五大主軸議題的深度探討,引導企業知道如何從自動化邁向智慧化,淬鍊最強的製造韌性。

艾訊展示兼具新世代效能、智慧電源管理、寬溫操作、輕鬆擴充優勢的工業級邊緣運算平台IPC920,助力加速智動化轉型。DIGITIMES攝

艾訊展示兼具新世代效能、智慧電源管理、寬溫操作、輕鬆擴充優勢的工業級邊緣運算平台IPC920,助力加速智動化轉型。DIGITIMES攝

工業技術研究院機械所組長黃甦指出,隨著AI蓬勃發展,關於生產機器人重要趨勢有三:「設備機器人化」、「人機協作化」,以及「機器人技能化」。DIGITIMES攝

工業技術研究院機械所組長黃甦指出,隨著AI蓬勃發展,關於生產機器人重要趨勢有三:「設備機器人化」、「人機協作化」,以及「機器人技能化」。DIGITIMES攝

臺大機械系終身特聘教授、科發基金「推動各產業導入生成式AI先期計劃」分項委託主持人覺文郁,闡述製造產業的GenAI轉型方略。DIGITIMES攝

臺大機械系終身特聘教授、科發基金「推動各產業導入生成式AI先期計劃」分項委託主持人覺文郁,闡述製造產業的GenAI轉型方略。DIGITIMES攝

善用GenAI,開創機械業轉型新局

身兼國立台灣大學機械系終身特聘教授、科發基金113晶創台灣方案「推動各產業導入生成式AI先期計劃」分項委託主持人的覺文郁,闡釋製造產業的GenAI轉型方略。

他目前帶領一個近40人的學界團隊,專注研發AI賦能的數位與綠色製造應用。論及製造業GenAI應用,很適合以遠端維修為敲門磚,因維修手冊無機密性;但無論如何,真正有用的GenAI須奠基在正確資料,建議企業從數位化起步,以利產出高品質的訓練資料集。

現階段該團隊的研發成果,包含AI賦能的XR售服平台、故障指引系統、3D戰情室系統,乃至精密組裝線資訊或CNC設備保養精度維護與調教等虛擬助手。綜觀其應用價值,在於將老師傅經驗轉換為AI工具,協助廠商快速解決問題。

以數位化資料收集,順應OT/IT整合趨勢

北爾電子亞太區資深業務協理黃至平指出,傳統現場機台、PLC資訊皆透過大型SCADA連結MES/ERP來進行,所費不貲;反觀現今新趨勢,則訴求以雙向同步通訊來輸送大量透明的數據,便於User與Third Party直接執行管控,既節省SCADA成本,亦達到即時管理目標。

因應OT與IT趨勢演進,北爾推出三項重要新品。一是X3全新HMI,特色在於支援iX Runtime、WebIQ、HTML5,便於使用者加速開發。二是WebIQ,源自北爾在2022年購併的SmartHMI,是一個100%基於網路的開放式工程協作平台,適合作為中小場域的簡易型SCADA。三是CloudVPN,是一項具強大遠端存取功能的VPN方案,適用於遠距更新與疑難排解情境。

藉助AIoT賦能技術,實現智動化工廠跨界整合

艾訊AIoT產品企劃經理李元懷表示,談及艾訊AI布局重點,首先在於打造Domain-focused平台,滿足各領域的認證要求。其次針對AI加速器,則跳脫x86和Arm範疇,積極發展GPU-based工作站。譬如全新推出IPC 900A系列AI-Powered模組化工業系統,標榜結合Graphic Card,並提供多種插槽、用於整合Motion或Vision應用。

艾訊邀請生態系夥伴司騰達同臺開講。司騰達市場應用開發經理沈嘉和說,其身為HMS台灣總代理商,現正力推HMS新發行的HTML 5 Web SCADA軟體i4SCADA,運用艾訊IPC920系列搭建大型中央監控站,透過工業乙太網路總線向下整合OT層;現已運用於地熱發電、生物實驗室、工廠設備甚或大型遊艇等監控應用場景。

安全、可靠、高效,皆為未來工業網路建置重點

四零四科技(Moxa)亞太區產品行銷經理郭彥徵表示,現今由於逐步導入邊緣智慧運算、TSN、5G等諸多OT新技術,驅使工業乙太網路基礎建設面臨變革,不少客戶開始探索新一代網路。

談及下一代工業網路趨勢,有幾個現象正在發生。有關網路規劃,關鍵變化首推跨區域廠房管理趨勢,連帶觸發2.5G/10G管理層、備援時間<20ms(Turbo Ring漸成主流)、無線佈建增加,整體系統對時效性要求提高(確保高頻寬可用性的HAST技術成為新寵)等一干新需求。有關資安佈建,則有更多企業導入OT資安規劃,並以IEC-62443為共同遵循標準。至於系統管理方面,網路與資安的可視化,成為多數企業在意的課題。

藉助機械手臂末端生態系統,為工廠創造最大效益

極馬亞洲業務經理戴君衛指出,其為德國自動化元件領導品牌Zimmer Group的亞洲總部。Zimmer觀察客戶投入自動化生產時遇到諸多挑戰,係因在眾多不同工件與應用組態下,會衍生各種難題。

在自動化工廠中機器人僅是最末端的執行工具之一,前端一定有一個末端工具如夾爪或吸盤;當客戶要換線生產,即需選用適合的工具,以便於即時因應換線後所需的靈活調度,此即為挑戰。為此Zimmer與另一德商Schmalz合力打造MATCH系列機械手臂末端生態系統,讓客戶可選擇手動或自動更換,假使是自動更換不需額外使用動力;旨在協助客戶加速換線,提高產線稼動率。

利用AI賦能,加速推動工業自動化創新

施耐德電機工業自動化事業部總經理鄭智峰表示,迄今施耐德已協助諸多大型工廠導入AI技術,如利用其AVEVA Predictive Analytics,在3個月前預測空壓機葉片失效。而用戶亦可將監控、生產…等資料上傳AVEVA Insight平台進行整合式資料分析,消弭過往資訊孤島困局。

AVEVA由下而上蘊含3個層次,一是資料層,執行資料蒐集、儲存,滿足諸如PI或System Platform等應用。中間為應用層,執行設計、工程、維運、規劃、排程等生命週期的縱向資料整合。上層為可視化,透過圖表協助操作者或管理階層快速理解系統動態,或為工廠打造Digital Twin,隨之產生無限大量資訊,再結合AI,實現SOP、Advisor甚至Autonomous Operation等自動化生產應用。

AI翻轉IA,以協作機器人落實生產智動化

工業技術研究院機械所組長黃甦指出,隨著AI蓬勃發展,驅使眾多工廠的業主絞盡腦汁投入智慧製造;其間重要趨勢有三,一是「設備機器人化」,在工具機或專用機加入機器人元素。二是「人機協作化」,除人與機器共同完成任務外,更擴及整個工廠的產線協作。三是「機器人技能化」,從前機器人多被賦予重複單調性任務,現因智慧軟體、模擬器與AI加持,逐漸變成猶如有經驗的技師。

工研院機器人組從2005年起持續發展國產化機器人,如今仍延續此脈絡,惟有新的重點方向,包含控制技術、模擬軟體或智慧軟體控制器,乃至AMR、人形機器人。另第3~4代新機器人具「快拆」特色,軸數、型態與長度可靈活變化,此外逐漸以No Code取代教導,更方便地讓機器人投入工作。

力推AI化,開創永續智慧製造新局

凌華科技開放儀器事業產品中心經理曾思鈞說,從2024年自動化展,清楚可見製造業加速擁抱AI。成立近30年的凌華,從測試測量自動化、嵌入式系統、物聯網、機器人一路發展至AI,期望在產業AI化浪潮扮演重要推手。

目前凌華關注生產製造瑕疵檢測、智慧停車場、AMR、Robot、醫療影像及軌道交通安全等AI應用,並為此發展各式硬體平台,如帶有鏡頭的AI Vision Platforms,從低到高算力的Edge AI Platforms等,提供客戶選型。凌華也利用自家工廠力推自動化與AI化,導入瑕疵檢測、封裝物遺失檢測,並以數位雙生方式執行虛擬測試、加速建立Prototyping,創造降低TCO、提高OEE、減少AOI過殺率、增進直通率等多重效益。

AI賦能智慧辦公,溝通協作無阻礙

羅技電子台灣香港技術經理李思岑表示,羅技利用AI,致力加速大家的溝通與協作效率,並將鍵盤滑鼠做得更聰明厲害。針對鍵盤滑鼠,羅技近年接連推出Logi Options+工具程式、Smart Actions智慧啟動功能,及有助使用者便捷啟用ChatGPT的AI Prompt Builder。

至於視訊協作,更是AI賦能的重點。比方說羅技推出的RightSight 2,檢視會議室中人像並精準取景。如Speaker View模式,自動將鏡頭推向發言者。如Grid View網格模式,將發言者影像獨立切割、調成等比例。其餘值得留意的研發成果,還包括中島型鏡頭、Scribe白板攝影機、RightSound 2人聲最佳化與噪音過濾功能、Sync Insights會議室使用狀態統計分析功能,甚至能在會議過程中,與微軟Copilot、Zoom AI Companion或Google Gemini結合,協助用戶做會議摘要。

零代碼創建智能體,快速助力產線智慧化

在這場「新製造視野下的智動化工廠」研討會中,蘊藏一段亮點議程,即是由研華偕同臻鼎、佳研智聯等夥伴共同舉行的「WISE-IoT創新論壇」,旨在探索生成式AI之於智動化工廠的實際效益與無限可能。

研華科技WISE-IoT事業群副總經理蔡奇男表示,數據無所不在,個個角落皆有,只是過去未能善加擷取;後來隨著IoT、遠程通訊、感測器等技術成熟,使企業掌握這些數據,但仍需AI、LLM與數位雙生等技術賦能,才能產生新價值。

從物聯網自動化時代邁向AI時代,研華一脈相連,延續過往Edge Computing基礎,催生AIoT雲邊端一體化方案,賦能個個產業。因此研華順著10年淬鍊WISE-IoT平台的發展脈絡,近兩年結合AI打造WISE-AI Agent智能體開發平台,可快速對接企業內各種數據,以利企業以零代碼、串接現有公有或私有LLM等開發路徑,孕育設備智慧維運、產線瓶頸診斷、產品知識管理、智慧供應鏈計劃、廠務管理數智助理、日常工作AI夥伴等智能應用。

以Gen AI打造智能助手,提升工廠營運管理效率

研華科技WISE-IoT市場開發經理陳韋均指出,研華匯聚GenAI所需的數據、模型、硬體三要素,推出一站式服務,幫助企業打造AI Agent智能助手。

企業透過提示詞編排、知識庫引用、工具導入、調試與預覽簡單四步,即可創建面向生產製造、供應鏈管理、智慧維修、數據分析等AI應用,運用在組裝瓶頸站、設備維修、訂單追蹤等場景。以組裝瓶頸站生成式AI Agent為例,工廠完成數據蒐集後,利用研華AI Agent Builder分析企業文檔知識庫,再建立基礎對話Chatbot、智慧虛擬助理Agent、應用編排Workflow等AI應用上,接著便可透過Gen AI針對生產力預警執行異常狀況診斷分析、獲得改善建議,紓解產線瓶頸。

AI賦能廠務能源效率與碳管理,迎向永續製造

研華科技WISE-IoT市場開發經理游喬扉指出,淨零排放已納入國家政策,驅使企業須正視ESG永續議題;此時即可透過AI強化碳管理、能源管理、設備智慧化管理與維保自動化、節能減碳,加速實踐智慧化與低碳化雙軸轉型。

為此研華提出WISE-IoT iEMS智慧能源管理系統,業主可根據需要,選擇從能源管理或碳管理著手;其間所有方案皆為標準化、以利快速導入,但保有實施客製化的彈性。簡言之用戶將資料接入iEMS後,便可直接套用各種標準模板;以ECOWatch能源管理為例,讓用戶能根據時間電價、契約容量做需量管理,再基於ISO 50001推動節能措施,甚至進一步針對冰機、空壓機執行參數最佳化,或針對轉動設備做預測性保養。

數位監測與智能控制,助力工廠降本增效

研華邀請其客戶PCB廠臻鼎科技現身說法,闡釋如何以AI賦能智慧製造。臻鼎高級工程師陳冠熙博士表示,AI在製造業扮演的角色,即是助力提高產量、減少瑕疵、節省成本、提升獲利等。臻鼎集團的AI應用面向有四,一是最早起步的圖片與影像,包括用於瑕疵檢測、工安監控等場景。

二是資料分析,主要用於製程改善、節能參數調整。三是知識分享,藉由AI指引現場工人解決問題。四是AI+RPA,藉此處理耗費人工的作業。而其間最關鍵的AI起手式,即是運用研華WISE-IoT智慧能源管理方案,發揮數位監測和智能控制功效,進而藉由產氣壓力恆定、用氣適量供應、無人化管控,成功強化空壓功能效管理,一舉帶來安全、省工時、節能等綜效。

GenAI加持,智慧工廠/倉儲效能大躍進

研華夥伴佳研智聯,則由其總經理羅佐良開講,闡述先進智慧倉儲與智慧工廠議題。他表示佳研智聯由工研院、研華、大肚山基金會合資組成,目標成為智慧製造專家、並躋身為國際型SI。

羅佐良說,2016年佳研原班底從CPS出發跨足智慧製造,逐漸累積數據後著手發展決策式AI,展開瑕疵檢測等應用。現在生成式AI出現,有了VLM、LLM,運用範圍更廣,但需串接私有資料庫,滿足智慧工廠或倉儲在意的機敏資料保全,亦增強AI解答的專業性。以倉儲為例,用戶可利用研華平台的模組、設計倉儲管理儀表板,以提供預兆保養管理等各種元素,管理者亦可透過GenAI直接提問系統、獲取所需資訊,如某某PLC的型號、當下故障真因及修復建議,以利提高售後服務品質與效率。

加值生態夥伴,形塑完整AIoT轉型服務

擔綱WISE-IoT論壇壓軸講師的研華科技市場開發經理陳彥鳴,述說WISE-IoT生態系的協同合作。他強調不管數位或減碳轉型,皆非研華能一己承擔,因而需要結合各領域夥伴打團體戰,促使AI方案落地實現,研華扮演AI工具平台的提供者。

WISE-IoT AI平台內含三大塊,一是資訊串流,匯集多樣IT系統、文件、經驗知識庫與AIoT數據。二是IoT Suite工具集,居中執行異質整合、事件管控、可視化,乃至於運行AI模型。三是報告,實際串接產業落地應用,或是iFactory、iEMS等方案。研華運用上述完整架構與工具,做為領域夥伴的後盾,幫助他們走最後一哩路,實踐整個產業智能化轉型。

隸屬Sharp旗下NB大廠的Dynabook,除展示舉世最輕14吋商務AI PC外,另藉由dynaConnect Energy能源管理系統協助企業全面掌握碳足跡。DIGITIMES

Logitech憑藉AI賦能的個人鍵鼠方案,搭配商務協作視訊設備,形塑工作效率新升級、視訊會議零距離的智慧辦公場景。DIGITIMES

身為德國自動化元件領導品牌的Zimmer Group,與盟友Schmalz合力打造MATCH機械手臂末端生態系統,協助客戶克服自動化生產挑戰。DIGITIMES

研華提出AI Agent智慧助手,助製造業以提示詞編排、知識庫引用、工具導入、調試與預覽等簡單四步創建AI工廠應用。DIGITIMES

北爾電子順應OT/IT整合趨勢,推出數位可視化的簡易型戰情室解決方案的WebIQ,以及無遠弗屆可遠距存取管理的CloudVPN Gateway。DIGITIMES

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