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HMI智慧化商机浮现 台湾厂商如何维持既有竞争力?
[作者 王明德]   2020年03月25日 星期三 浏览人次: [1396]

HMI长年扮演制造系统中人与机台的沟通角色,近几年工业4.0兴起,HMI的角色再次延伸,成为OT与IT两大系统的资讯传输枢纽,这个趋势也带动市场变局,智慧制造体系要求整体系统整合,让不同环节的讯息可以无缝传输,此一要求让擅长整厂、整线输出的大厂更具有优势,但对规模有限,只能专注於单机设备的中小型HMI厂商来说则是庞大压力,此一族群厂商必须积极调整策略,让产品尽可能附加智慧化功能,创造出自己的独特优势,方能区隔市场,让企业持续获利。


走向智慧化的HMI

泓格科技研发一处处长何坤鑫表示,从角色转变面向来看,新世代智慧工厂的生产思维已然转变,以产品检测为例,以往的生产模式,是产品生产时,逐站检查产品的品质,这种逐一检测的方式,往往要耗费大量时间,延迟出货速度,在智慧工厂的产线中,各设备所建置的感测器,在生产时即已自动检测产品,当原物料开始一离开生产环节,就已确认过品质,透过感测器快速且精确的检测,只是智慧工厂生产线的一环,未来所有的生产设备都会内建感测器,自行监测产品品质与设备的状态,在此情况之下,HMI会有何改变?



图1 : 泓格科技研发一处处长何坤鑫表示,泓格的HMI与该公司所代理的InduSoft串连,提供市场一站购足服务。(照片提供/泓格科技)
图1 : 泓格科技研发一处处长何坤鑫表示,泓格的HMI与该公司所代理的InduSoft串连,提供市场一站购足服务。(照片提供/泓格科技)

未来当生产设备都内建感测器时,撷取设备数据,并在系统前端加以处理,将成为制造系统的必要流程之一。在此流程当中,HMI将负责汇整甚至是简单处理这些数据,让整体系统的运作更快速、有效益。观察目前发展的状况,此一新世代的HMI需求已逐渐成形,为了掌握即将到来的商机,现在厂商都加快切入速度,先行抢占市场。


与国外相较,台湾的自动化厂商规模有限,产品也大多以单机为主,少有整体系统输出业务。虽然规模较小,不过永宏电机??总经理许禄沛指出,台湾厂商产品都有足堪比拟大厂的品质,再加上适当的价格策略,让台湾HMI具备高性价比的特色,这也形成台湾厂商的竞争优势。



图2 : 永宏电机??总经理许禄沛指出,该公司在2017年推出的P5系列,就是将PLC直接嵌入於HMI後方,藉此节省空间并降低安装配线成本。(摄影/王明德)
图2 : 永宏电机??总经理许禄沛指出,该公司在2017年推出的P5系列,就是将PLC直接嵌入於HMI後方,藉此节省空间并降低安装配线成本。(摄影/王明德)

此一产品特色让台湾HMI可以摆脱大陆厂商的低价威胁。过去由於产品同质性高,小尺寸萤幕的HMI很早进入红海市场,大陆厂商大举投入後,此一现象越演越烈,小型HMI到後来甚至开始以寸计价。面对利润极端微薄的竞争态势,台湾厂商开始调整产品重心,将产品往中高阶方向走。


小尺寸HMI通常只有操作功能,技术层次并不高,而且在市场上,硬体成本已经透明化,因此价格考量非常重;至於中高阶的HMI则以多功能取向,更高功能代表其附加价值越高,在此市场,导入的企业不会只注重单一设备功能,而是全面考量HMI与其他设备整合後所产生的价值。


两大方向维持台湾竞争力

中高阶走向也是台湾HMI厂商的产品策略,许禄沛就指出,台湾的HMI不能只靠着过去单机的高性价比优势,必须摆脱产品同质性过高的Me too做法,要区隔市场,建立自己的独特优势,就只有两条路可以走,一是增加自己的品牌经营强度,二是透过与周边设备机台的整合提升附加价值。在品牌建立方面,台湾自动化厂商在此领域深耕多年,虽然难与欧美大厂相比,不过已经建立起一定的知名度。


在自动化领域中,品牌经营非常艰难,原因在於自动化机台与企业营收息息相关,因此稳定度向来是此类设备的基本要求。稳定度无法立竿见影,只能靠时间验证,但只要建立起市场囗碑,就可以取得门票,进而开拓市场。


品牌的另一条路则是提升附加价值,对此许禄沛认为可行的HMI做法是往上取代OPC Server,往下取代实体按键,此外再赋予更多的软硬体升级与智慧化功能,才能在智慧制造市场中找到自身难以取代的优势。


许禄沛进一步指出,工业4.0需求已经浮现,具备智慧化功能的高阶HMI出货量逐渐攀升,根据他的观察,现在此类型产品的出货比例已占市场约30%,而且在工业物联网趋势的催化下,这个比例只会越来越高。针对此一趋势,现在台湾厂商也纷纷调整策略,将自身企业原有的优势附加在HMI,以创造产品差异化并区隔市场。


从HMI的产品架构来看,台湾供应HMI的厂商可分为两类,一种是传统的自动化业者,例如永宏、威纶;另一种是泓格、研华…这类IPC厂商。这两类型厂商的差异在於前者大多有经营自有品牌,後者则是由系统整合商采用其产品,并不特别强调本身品牌。至於产品规格方面,由於HMI本身就是IT架构,都是采用市场上公开的技术,因此两类型厂商的产品软硬体规格像是处理器、通讯介面都相去不远。


虽然产品架构类似,不过在智慧化产品策略上这两类厂商却是各走各路。传统自动化业者的HMI,会以OT类型产品为主,例如永宏电机在2017年推出的P5系列,就是将PLC直接嵌入於HMI後方,藉此节省空间并降低安装配线成本,在软体功能方面,则以直觉易用的软体开发环境及图型显示,协助使用者快速上手。


至於IPC厂商,所整合的系统则多为IT系统,泓格科技就是一例,泓格科技向来以工业通讯见长,因此所推出的HMI,除了工业通讯标准方面非常完整之外,与WeChat、Line之类的外部通讯平台连结也成为趋势之一,透过这些平台,管理者可快速掌握产线状态,并在必要时进行简单控制。


另外,为了快速与上层IT系统整合,IPC厂商也会让旗下的HMI与SCADA、MES串连,泓格的HMI就与所代理的InduSoft串连,提供市场一站购足服务。


应用多元利基市场浮现


图3 : 台湾HMI具备高性价比特色,这也形成台湾厂商的竞争优势。(摄影/王明德)
图3 : 台湾HMI具备高性价比特色,这也形成台湾厂商的竞争优势。(摄影/王明德)

至於在应用面,HMI的主力市场一直在制造业,尤其在智慧化趋势启动後,此一领域的需求逐渐放大。其他市场方面,船舶也是HMI的重点市场,船舶部分,由於有其产业特殊性,所采用的产品需要经过相关认证,切入发展有其难度,台湾厂商在此的着墨不多。除此之外的医疗、交通…等场域,在智慧化趋势下,对HMI的需求也开始浮现。


值得一提的是,现在智慧化系统已走向碎片化发展,由於各领域面对的应用环境差异极大,所要通过的安规标准差异也极大,因此以往一机适用於全部市场的方式逐渐消失,例如医疗,除了要完全密闭外,材质设计必须防菌,轨道交通则是在防尘、防震方面要求相当高。


就应用比例来看,虽然整体市场仍以工控为主,但交通与医疗领域也在成长中,台湾厂商现已持续深化垂直应用领域的布局,未来的表现将会更亮眼。


**刊头图(source:Control Engineering)


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