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HMI智慧化商機浮現 台灣廠商如何維持既有競爭力?
[作者 王明德]   2020年03月25日 星期三 瀏覽人次: [424]

HMI長年扮演製造系統中人與機台的溝通角色,近幾年工業4.0興起,HMI的角色再次延伸,成為OT與IT兩大系統的資訊傳輸樞紐,這個趨勢也帶動市場變局,智慧製造體系要求整體系統整合,讓不同環節的訊息可以無縫傳輸,此一要求讓擅長整廠、整線輸出的大廠更具有優勢,但對規模有限,只能專注於單機設備的中小型HMI廠商來說則是龐大壓力,此一族群廠商必須積極調整策略,讓產品盡可能附加智慧化功能,創造出自己的獨特優勢,方能區隔市場,讓企業持續獲利。


走向智慧化的HMI

泓格科技研發一處處長何坤鑫表示,從角色轉變面向來看,新世代智慧工廠的生產思維已然轉變,以產品檢測為例,以往的生產模式,是產品生產時,逐站檢查產品的品質,這種逐一檢測的方式,往往要耗費大量時間,延遲出貨速度,在智慧工廠的產線中,各設備所建置的感測器,在生產時即已自動檢測產品,當原物料開始一離開生產環節,就已確認過品質,透過感測器快速且精確的檢測,只是智慧工廠生產線的一環,未來所有的生產設備都會內建感測器,自行監測產品品質與設備的狀態,在此情況之下,HMI會有何改變?



圖1 : 泓格科技研發一處處長何坤鑫表示,泓格的HMI與該公司所代理的InduSoft串連,提供市場一站購足服務。(照片提供/泓格科技)
圖1 : 泓格科技研發一處處長何坤鑫表示,泓格的HMI與該公司所代理的InduSoft串連,提供市場一站購足服務。(照片提供/泓格科技)

未來當生產設備都內建感測器時,擷取設備數據,並在系統前端加以處理,將成為製造系統的必要流程之一。在此流程當中,HMI將負責匯整甚至是簡單處理這些數據,讓整體系統的運作更快速、有效益。觀察目前發展的狀況,此一新世代的HMI需求已逐漸成形,為了掌握即將到來的商機,現在廠商都加快切入速度,先行搶佔市場。


與國外相較,台灣的自動化廠商規模有限,產品也大多以單機為主,少有整體系統輸出業務。雖然規模較小,不過永宏電機副總經理許祿沛指出,台灣廠商產品都有足堪比擬大廠的品質,再加上適當的價格策略,讓台灣HMI具備高性價比的特色,這也形成台灣廠商的競爭優勢。



圖2 : 永宏電機副總經理許祿沛指出,該公司在2017年推出的P5系列,就是將PLC直接嵌入於HMI後方,藉此節省空間並降低安裝配線成本。(攝影/王明德)
圖2 : 永宏電機副總經理許祿沛指出,該公司在2017年推出的P5系列,就是將PLC直接嵌入於HMI後方,藉此節省空間並降低安裝配線成本。(攝影/王明德)

此一產品特色讓台灣HMI可以擺脫大陸廠商的低價威脅。過去由於產品同質性高,小尺寸螢幕的HMI很早進入紅海市場,大陸廠商大舉投入後,此一現象越演越烈,小型HMI到後來甚至開始以寸計價。面對利潤極端微薄的競爭態勢,台灣廠商開始調整產品重心,將產品往中高階方向走。


小尺寸HMI通常只有操作功能,技術層次並不高,而且在市場上,硬體成本已經透明化,因此價格考量非常重;至於中高階的HMI則以多功能取向,更高功能代表其附加價值越高,在此市場,導入的企業不會只注重單一設備功能,而是全面考量HMI與其他設備整合後所產生的價值。


兩大方向維持台灣競爭力

中高階走向也是台灣HMI廠商的產品策略,許祿沛就指出,台灣的HMI不能只靠著過去單機的高性價比優勢,必須擺脫產品同質性過高的Me too做法,要區隔市場,建立自己的獨特優勢,就只有兩條路可以走,一是增加自己的品牌經營強度,二是透過與周邊設備機台的整合提升附加價值。在品牌建立方面,台灣自動化廠商在此領域深耕多年,雖然難與歐美大廠相比,不過已經建立起一定的知名度。


在自動化領域中,品牌經營非常艱難,原因在於自動化機台與企業營收息息相關,因此穩定度向來是此類設備的基本要求。穩定度無法立竿見影,只能靠時間驗證,但只要建立起市場口碑,就可以取得門票,進而開拓市場。


品牌的另一條路則是提升附加價值,對此許祿沛認為可行的HMI做法是往上取代OPC Server,往下取代實體按鍵,此外再賦予更多的軟硬體升級與智慧化功能,才能在智慧製造市場中找到自身難以取代的優勢。


許祿沛進一步指出,工業4.0需求已經浮現,具備智慧化功能的高階HMI出貨量逐漸攀升,根據他的觀察,現在此類型產品的出貨比例已佔市場約30﹪,而且在工業物聯網趨勢的催化下,這個比例只會越來越高。針對此一趨勢,現在台灣廠商也紛紛調整策略,將自身企業原有的優勢附加在HMI,以創造產品差異化並區隔市場。


從HMI的產品架構來看,台灣供應HMI的廠商可分為兩類,一種是傳統的自動化業者,例如永宏、威綸;另一種是泓格、研華…這類IPC廠商。這兩類型廠商的差異在於前者大多有經營自有品牌,後者則是由系統整合商採用其產品,並不特別強調本身品牌。至於產品規格方面,由於HMI本身就是IT架構,都是採用市場上公開的技術,因此兩類型廠商的產品軟硬體規格像是處理器、通訊介面都相去不遠。


雖然產品架構類似,不過在智慧化產品策略上這兩類廠商卻是各走各路。傳統自動化業者的HMI,會以OT類型產品為主,例如永宏電機在2017年推出的P5系列,就是將PLC直接嵌入於HMI後方,藉此節省空間並降低安裝配線成本,在軟體功能方面,則以直覺易用的軟體開發環境及圖型顯示,協助使用者快速上手。


至於IPC廠商,所整合的系統則多為IT系統,泓格科技就是一例,泓格科技向來以工業通訊見長,因此所推出的HMI,除了工業通訊標準方面非常完整之外,與WeChat、Line之類的外部通訊平台連結也成為趨勢之一,透過這些平台,管理者可快速掌握產線狀態,並在必要時進行簡單控制。


另外,為了快速與上層IT系統整合,IPC廠商也會讓旗下的HMI與SCADA、MES串連,泓格的HMI就與所代理的InduSoft串連,提供市場一站購足服務。


應用多元利基市場浮現


圖3 : 台灣HMI具備高性價比特色,這也形成台灣廠商的競爭優勢。(攝影/王明德)
圖3 : 台灣HMI具備高性價比特色,這也形成台灣廠商的競爭優勢。(攝影/王明德)

至於在應用面,HMI的主力市場一直在製造業,尤其在智慧化趨勢啟動後,此一領域的需求逐漸放大。其他市場方面,船舶也是HMI的重點市場,船舶部分,由於有其產業特殊性,所採用的產品需要經過相關認證,切入發展有其難度,台灣廠商在此的著墨不多。除此之外的醫療、交通…等場域,在智慧化趨勢下,對HMI的需求也開始浮現。


值得一提的是,現在智慧化系統已走向碎片化發展,由於各領域面對的應用環境差異極大,所要通過的安規標準差異也極大,因此以往一機適用於全部市場的方式逐漸消失,例如醫療,除了要完全密閉外,材質設計必須防菌,軌道交通則是在防塵、防震方面要求相當高。


就應用比例來看,雖然整體市場仍以工控為主,但交通與醫療領域也在成長中,台灣廠商現已持續深化垂直應用領域的布局,未來的表現將會更亮眼。


**刊頭圖(source:Control Engineering)


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