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工业4.0对症下药 加速实现工厂自动化数位转型
从最简单处开始
[作者 王岫晨]   2021年08月13日 星期五 浏览人次: [3546]

很多现代化工厂,都会希望透过大数据来提高稼动率,或对故障快速预测。工业4.0概念正逐步扩张至每个工业据点,并成为工厂自动化发展的指标。很多工厂加速采用产线的自动化技术,已经成为工业界最显著的趋势。


工业4.0概念正逐步扩张至全球每个工业据点,并成为所有工厂自动化发展的指标与愿景。从去年起,在新冠疫情的影响下,由于人力分流、远距办公等策略,为工业界带来了很大的人力缺口。在这样的情况下,也使得很多工厂更加速采用产线的自动化技术,或者透过AI来取代人力的短缺与不足,这已经成为现阶段工业界最显著的趋势。


每当提起工业4.0或AI,很多现代化的加工厂,都会希望透过大数据来提高稼动率,或者对产线故障可以更快速预测,并在更短时间内反应,以减少产线设备故障的时间。


在这样的环节中,预防保养就是个关键,必须要设备还没故障之前,就先进行保养的动作,来延长设备的寿命。甚至就是有的厂商会开始在节能的方面下功夫,这些都是产线在进行数位转型的核心问题与关键要素。也必须要能够透过大数据才有办法去解决这些问题。


成本是重要考量


图1 : 倍福自动化提供的EtherCAT通讯技术
图1 : 倍福自动化提供的EtherCAT通讯技术

倍福自动化总经理王绥隽指出,在提到AI的部分,我们发现整个产业在AI的应用越来越多,比较常见的AI应用例如是在瑕疵检测,因为包括半导体、纺织、木工、金属加工等很多工业产业,都需要进行瑕疵检测,而透过AI可以比人力更快速地来分辨产品上的瑕疵状况。


另外,产业其实对于速度的要求也是无止尽,因为现在的人越来越缺乏耐性,例如在电商购物都希望可以当天到货,或者越快出货越好。当人们对于出货的期待越来越高,从设备、制造、产线、物流等全都得跟上脚步,因此我们就可以轻易的了解到,现在工厂面临到的问题,就是在数位化的过程中,要如何更有效的加快自动化生产的速度。



图2 : 倍福自动化总经理王绥隽
图2 : 倍福自动化总经理王绥隽

王绥隽说,我们看到市场的瓶颈,重点在于如何加速让客户可以快速导入这些高度自动化或工业4.0的设备。我们发现到厂商第一个考量点就是成本。台湾很多中小企业都会用比较便宜的设备来打造产线,借此来提高竞争力,或者跟他国业者竞争。因此面对高度自动化或AI的导入,他们所想到的第一个问题就在于成本。为了导入AI所面临的高成本,常常会让有转型需求的厂商又打了退堂鼓。


另外我们也发现到第二个瓶颈就在于导入AI所需要的专业知识,台湾的传产缺少导入AI的专有知识,又缺少能够分析AI与大数据的专家,因此许多厂商既使想要导入AI却也无能为力,重点在于缺少对的人才来进行这一方面的事情。


王绥隽认为,完整的工业4.0必须整合全方面的不同层面自动化技术,这是一个非常庞大的工程,而且必须在整合这些系统的过程,都必须要投入相当庞大的资金与人力,因此如果没有政府政策的大力支持,产业要完全落实工业4.0是有相当难度的。


工业4.0从最简单的地方做起

工业4.0的口号在过去几年中不断被提起,也逐渐发酵。刚开始伴随着这个很响亮的名词,产业中也不断有宣传活动在进行工业4.0的推广,满足大家对于这个新概念的好奇。而在过了几年的推广之后,工厂也开始想着如何才能顺利导入工业4.0,许多企业开始有了工业4.0的部门,更有针对工业4.0而新创的企业。


只不过在导入的初期,许多企业抓不到方向。泓格科技行销业务处暨计画处副总经理郑树发指出,工业4.0的发展最终还是要回归到要如何用在自己的工厂中。经过这两三年,大家都冷静下来,会针对自己需要,去找到导入的点。而最难的是不知道怎么开始,以及从哪里开始。因为对于工业4.0,大家都还在摸索中,没有成功案例,或许是担心成本过高,或者是相关人才不足,或者是担心成为白老鼠。企业都会比较希望最好有别人先做过,再导入,会比较没有风险。



图3 : 泓格科技行销业务处暨计画处??总经理郑树发
图3 : 泓格科技行销业务处暨计画处??总经理郑树发

郑树发认为,工业4.0如此庞大的工程,关键就在于从最简单的开始做。泓格科技也看到企业在导入工业4.0的初期,都不想当白老鼠。因此泓格就从自家的工厂着手,将自家的工厂打造成为智能工厂,从产线、工业安全、到配电站,透过自家的智能工厂,做为客户做成最佳的展示场。也由于有这样的实体案例可以观摩,客户也能更清楚他们想要从什么应用开始导入。



图4 : 泓格电力监控系统
图4 : 泓格电力监控系统

事实上,工业4.0说穿了就是IT与OT的整合,中间有一条看不见的隔阂,整合上是有相当的难度。而泓格扮演的正是IT与OT之间的桥梁,打通两者之间的藩篱,让IT与OT两者可以进一步整合,让客户可以看见问题,解决问题,并带来工业4.0的实际效益。


结语

而面对工业4.0如此庞大的概念与复杂的技术,郑树发再次强调,一切就从最简单的做起。要迈向工业4.0的数位转型,工厂必须走向智慧制造,这都需要从最基础的连网、稼动率、机台做起。没有连网,设备的状态都无法收集,就无法得知稼动率,更无法了解产量与品质。


因此,从基本的机台状况监控系统建置起来,包括设备连网、用电监控,透过AI来进行数据的收集,可以了解设备是不是发生故障,进而可以做到预防诊断与保养。获得了数据之后,再加以模型化,并快速适应到不同产业的不同应用之上。


*刊头图(source:beckhoff.com)


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