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台歐攜手智慧製造-共創虛實整合生態系
2018.07.16∣瀏覽數:54

文 ◆ 特約記者 陳念舜

回顧自德國2011年提出工業4.0政策迄今,不僅推動亞洲製造業大國跟進政策急起直追;影響力也逐漸推廣而深遠,已波及到國際供應鏈與專家合作。對於台灣製造業而言,除了持續強化固有中部機械群聚優勢;更該趁機轉型開放平台,打造連結在地與國際的生態系。

為了協助台灣製造業掌握世界智慧製造潮流,於今(2018)年再度舉辦的「歐盟創新週(EUROPEAN INNOVATION WEEK)」期間,也同樣設計了系列研討會,共涵括:5G、智慧製造、智慧運輸、風能、循環經濟、產業聚落、歐盟醫療法規及H2020科研計畫等主題,吸引國內外各領域業者及公協會踴躍參與。

於6月4日假臺北國際會議中心舉行的「第二屆台歐盟智慧製造研討會」中,便邀請了台灣、歐盟於智慧製造的領導企業與專家,針對工廠自動化、未來數位工廠發展趨勢與挑戰等主題,分享示範案例與討論;並共同探討台歐雙方企業在此工業科技的演變環境中,該如何共創多贏契機,擴大產業版圖。

歐盟產官方代表分享智慧製造商機
歐盟執委會成長總署(DG GROW)副總署長Antti Peltomaki指出,製造業堪稱為現今社會轉型的原動力,近年來也在提供產品與服務過程中逐步整合,讓生產和服務的邊界越來越模糊。他認為:「在可預見的未來,每個製造業環節都將是全球產業鏈的一部份,必須進行各式各樣轉型來重新定位自己,並創造價值。」歐洲在台商務協會副理事長尹容(GuiseppeIzzo)也表示,現場議題主要聚焦於探討該如何利用感測器來蒐集大數據,並連結自動化機械與中央控制系統管理流程;進而導入預測性維護等科技來增進效率、讓製造更有智慧?但他也強調:「製造業要如何轉換數位化,並非僅靠機械硬體和軟體系統即可。」

如今企業組織已有所不同,智慧工廠也需要有足夠智慧、技能的人去微調智慧機械、軟體等系統,主管機關也應該協助從大專院校培育相關人才。相信未來智慧機械仍有龐大潛力,即除了相關設備廠商之外,對於在地製造業也有很大益處,可提升產業更高效率和競爭力。

剖析智慧製造發展趨勢工研院兼顧廣度與高度
身兼台灣智慧機械產業推動辦公室副執行長的工研院機械所所長胡竹生,則分析各國智慧製造發展政策,係認同現今由製造業帶來的「外溢效應」,平均每份工作約可創造1.5個工作機會,已成為推動經濟成長的一大動力來源,重要性不言而喻。

而各國智慧製造政策的共通點,不外乎都希望能透過導入ICT科技,大幅提高製造效率及減少浪費;台灣智慧製造政策除了促進經濟成長,還可望用來因應現今全球市場變局,包含:
1.新興市場快速發展,導致許多製造業供應鏈和機械設備廠商彼此競爭越來越劇烈;
2.國際貿易競爭,台灣產品必須繼續與亞洲主要出口國在匯率、FTA自由貿易協定競爭;
3.製造業成本增加,如缺工及工資、土地成本高漲,近來廢棄物處理等監管法令趨嚴;
4.技能與教育落差,尤其是在戰後嬰兒潮退休後,新一代人才可選擇的職業越來越多元,必須有足夠吸引力,讓他們願意到工廠內培
訓技能;
5.平衡工廠營運與設備稼動率,此可透過預測性維護機制,防止設備意外中止運作;
6.敏捷製造,隨著目前資訊經過網路流通越來越快,製造業還應提高靈活性,才能跟上產品創新開發的腳步;
7.適應新科技的知識不足:如AI、機器人等新科技導入工廠後,還是須要找到適合人才去學習使用和部署。

胡竹生指出,台灣的智慧製造政策一開始就以既有精密機械產業為基礎,希望能兼顧廣度與高度。前者係透過現正推廣的智慧機械機上盒SMB(Smart Machine Box),來蒐集、整合所有硬體機台的感測器數據,並通過網路上傳雲端,以促進中小企業的工廠智慧化;接著再導入工研院NIP平台的Pass服務,用較符合成本效益的方法來儲存、分析資訊,進而提供AI、雲端軟體,甚至是未來的Saas應用平台。

後者則會建構具體的R&D計畫,先讓所有硬體先數位化,以改善機器效能、效率;再執行前導測試計畫,讓業者在建立智慧工廠、生產線之前,就確保所有生產出來的零組件都有智慧,並導入ICT、AI等智慧科技;同時教育許多工程師,能擴展應用平台的知識來開發軟體。目前智慧機械推動辦公室也結合多方資源合作,已在台中建立了示範運行計畫,以協助業者從零開始教育訓練,甚或真正量產。

胡竹生強調,台灣雖是小島,更應該積極善用自身資訊傳遞快速的優勢,包含:結合產官學研所提供的元素,發展出完整的工業解決方案,以提供全面智慧應用服務;協助設備供應商發展智慧機械,並利用ICT、雲端科技訓練,以提供更好服務,開拓海外市場;強化系統整合能力,並推出各別產業化的整體解決方案。

「尤其現今製造業均基於需求導向來開發產品,生產線速度必須要更快才能成功。」他認為,未來要輔導系統製造商轉型成為整合商的關鍵一步,就是協助終端使用者提出需求,交由製造廠商智慧製造;進而教育工程師掌握快速發展的科技,如建立數據分析和未來AI應用程序的基礎架構,用於自家工廠。

迎向智慧製造挑戰與需求
博世力士樂演化「以人為本」

接續登場的歐方代表,還有現任中國博世力士樂公司液壓及自動化事業部資深副總裁Volker Sauer,曾擔任德國洪堡(Homberg)工廠的廠長,也是博世工業4.0前導工廠之一。期望在進入下一次工業革命時的智能互聯工業,能連結所有供應鏈的人、物料,都應該達到100%透明程度;甚至要每個設備都要自有IP,才能在未來傳輸資料時,也能提供最佳服務。

但Volker Sauer也強調:「工業4.0其實更像是生態演化,而非一場革命,在執行時會面對各式各樣不同的挑戰。」包含:變化莫測的市場、個性化客戶需求、更短交貨週期及產品生命週期、7天X24hrs全球服務、新興商業模式等。對於智慧工廠則要求應具備更高產出率,以及可適應少量多樣化生產的
高度靈活性,包含設置時間最小化、智慧個體工件的輸入/輸出;還須要改善品質、即時和預防性服務,達到低庫存、減少對勞動力依賴性。

有別於現今許多企業大力投資機器人等相關科技,博世力士樂不想走向100%全自動化企業的成長道路,更重視「人」才是關鍵。也就是所有解決方案都應該以人為本,包括開放標準、分散智能、虛擬即時訊息顯示、快速集成靈活組態等功能,都是聚焦於如何助人提高效率。

工具機導入工業4.0科技
達佛羅強調產品使用可靠性
下午場主講的台灣代表,則由達佛羅企業董事長張錦峰率先登場,說明工具機產業應如何導入工業4.0科技?尤其到了工業3.0、4.0階段,雖然都涉及導入自動化系統,兩者看似差異不大,但最大差別就在於後者多了虛實整合系統(CPS)。

惟若有老舊工廠或設備製造廠商想藉此轉型升級,如何將所有資料都集中到伺服器,或向終端使用者(End User)展示能力將是最大問題?達佛羅企業身為工具機製造大廠,還須思考該如何與較老舊設備廠商合作,並加入IoT、大數據等智慧科技,才能為客戶創造更好服務,提供最好產品。

張錦峰進一步指出:「其首先須定義工具機應具有高度可靠性(The Reliability),並知道產品使用年限(Predicable life time),才能預測還能用多久?」此除了透過監測所有元件的MTBF(平均故障間隔),得知將發生故障的間隔時間之外;還要計算機器剩餘使用年限,才能達到7天x24hrs全年無休的境界。舉例來說,達佛羅曾遇到美國客戶要求工具機製造廠商,必須在故障後8hrs內搶修完成,該公司因為有產品能在故障前1hr便通知客戶,又不影響正常生產流程而大受歡迎。

此外,工具機廠商還必須能達到「適應自動化(Adapting Automation)」發展,張錦峰強調:「工業4.0若沒有結合良好的管理制度,就一點意義都沒有!」例如有許多歐洲廠商都提到可提供大量數據,但問題是拿到了數據要做什麼?必須要能實際支援公司營運,才有價值。

包含使用者固然可從供應商取得潤滑油資料,惟若沒有足夠好的連結和品質管理系統,供應商將永遠不知道何時需要補充潤滑油。就像每次談到自動化,製造廠商一定都希望能即時取得零組件,卻不希望一直堆放在工廠。張錦鋒認為:「關於新工具機的定義,必須能與數位系統合作,從而提供終端使用者更好服務。」

未來機器甚至還能連結ERP系統,事先通知供應商即時輸送原材料、潤滑油到工廠,以減少意外停機率,就是客戶希望的服務;甚至能讓業務對外開發客戶時,直接用手機瀏覽整條生產線,立即報價與交貨時間,就能比起還要回報公司的對手更早一步搶單。

與台灣共創數位未來
西門子推動智慧製造

最後壓軸的台灣西門子公司數位工廠與製程工業暨驅動科技事業部總理席得塱(TinoHildebrand),分享目前與台灣製造業推動智慧製造,共創數位未來的現況。他認為:「從18世紀蒸汽機時代沿續至今的工業革命,雖然各階段技術及連接的設備、商業模式都有所不同,但200年來不變的共同趨勢,無非就是客戶希望生產效率、速度更快與彈性更高,以改善品質、加快上市時間。」

在這場由科技驅動轉型的主要挑戰中,經常有人怕推動得太快、太複雜,而導致中小企業跟不上或負擔不起,其實是對工業4.0的誤解!其本質並非作為一切問題的解決方案,而是提供一籮筐好方法、好點子,讓每家公司都能選擇正確的思考方向,該如何能善用新科技、新洞見,以整合公司產品開發方式和機器製造流程;進而從小規模的試驗開始,逐步擴大成功經驗,台灣也是西門子在推動智慧製造過程裡的重要夥伴。希望能透過開放式IIoT平台的最高工業生產標準,來接收及分析從感測器、軟體蒐集來的數據,讓台灣中小企業用來開發具工業4.0價值的產品。

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