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工業4.0對症下藥 加速實現工廠自動化數位轉型
從最簡單處開始
[作者 王岫晨]   2021年08月13日 星期五 瀏覽人次: [5865]

很多現代化工廠,都會希望透過大數據來提高稼動率,或對故障快速預測。工業4.0概念正逐步擴張至每個工業據點,並成為工廠自動化發展的指標。很多工廠加速採用產線的自動化技術,已經成為工業界最顯著的趨勢。


工業4.0概念正逐步擴張至全球每個工業據點,並成為所有工廠自動化發展的指標與願景。從去年起,在新冠疫情的影響下,由於人力分流、遠距辦公等策略,為工業界帶來了很大的人力缺口。在這樣的情況下,也使得很多工廠更加速採用產線的自動化技術,或者透過AI來取代人力的短缺與不足,這已經成為現階段工業界最顯著的趨勢。


每當提起工業4.0或AI,很多現代化的加工廠,都會希望透過大數據來提高稼動率,或者對產線故障可以更快速預測,並在更短時間內反應,以減少產線設備故障的時間。


在這樣的環節中,預防保養就是個關鍵,必須要設備還沒故障之前,就先進行保養的動作,來延長設備的壽命。甚至就是有的廠商會開始在節能的方面下功夫,這些都是產線在進行數位轉型的核心問題與關鍵要素。也必須要能夠透過大數據才有辦法去解決這些問題。


成本是重要考量


圖1 : 倍福自動化提供的EtherCAT通訊技術
圖1 : 倍福自動化提供的EtherCAT通訊技術

倍福自動化總經理王綏雋指出,在提到AI的部分,我們發現整個產業在AI的應用越來越多,比較常見的AI應用例如是在瑕疵檢測,因為包括半導體、紡織、木工、金屬加工等很多工業產業,都需要進行瑕疵檢測,而透過AI可以比人力更快速地來分辨產品上的瑕疵狀況。


另外,產業其實對於速度的要求也是無止盡,因為現在的人越來越缺乏耐性,例如在電商購物都希望可以當天到貨,或者越快出貨越好。當人們對於出貨的期待越來越高,從設備、製造、產線、物流等全都得跟上腳步,因此我們就可以輕易的瞭解到,現在工廠面臨到的問題,就是在數位化的過程中,要如何更有效的加快自動化生產的速度。



圖2 : 倍福自動化總經理王綏雋
圖2 : 倍福自動化總經理王綏雋

王綏雋說,我們看到市場的瓶頸,重點在於如何加速讓客戶可以快速導入這些高度自動化或工業4.0的設備。我們發現到廠商第一個考量點就是成本。台灣很多中小企業都會用比較便宜的設備來打造產線,藉此來提高競爭力,或者跟他國業者競爭。因此面對高度自動化或AI的導入,他們所想到的第一個問題就在於成本。為了導入AI所面臨的高成本,常常會讓有轉型需求的廠商又打了退堂鼓。


另外我們也發現到第二個瓶頸就在於導入AI所需要的專業知識,台灣的傳產缺少導入AI的專有知識,又缺少能夠分析AI與大數據的專家,因此許多廠商既使想要導入AI卻也無能為力,重點在於缺少對的人才來進行這一方面的事情。


王綏雋認為,完整的工業4.0必須整合全方面的不同層面自動化技術,這是一個非常龐大的工程,而且必須在整合這些系統的過程,都必須要投入相當龐大的資金與人力,因此如果沒有政府政策的大力支持,產業要完全落實工業4.0是有相當難度的。


工業4.0從最簡單的地方做起

工業4.0的口號在過去幾年中不斷被提起,也逐漸發酵。剛開始伴隨著這個很響亮的名詞,產業中也不斷有宣傳活動在進行工業4.0的推廣,滿足大家對於這個新概念的好奇。而在過了幾年的推廣之後,工廠也開始想著如何才能順利導入工業4.0,許多企業開始有了工業4.0的部門,更有針對工業4.0而新創的企業。


只不過在導入的初期,許多企業抓不到方向。泓格科技行銷業務處暨計畫處副總經理鄭樹發指出,工業4.0的發展最終還是要回歸到要如何用在自己的工廠中。經過這兩三年,大家都冷靜下來,會針對自己需要,去找到導入的點。而最難的是不知道怎麼開始,以及從哪裡開始。因為對於工業4.0,大家都還在摸索中,沒有成功案例,或許是擔心成本過高,或者是相關人才不足,或者是擔心成為白老鼠。企業都會比較希望最好有別人先做過,再導入,會比較沒有風險。



圖3 : 泓格科技行銷業務處暨計畫處副總經理鄭樹發
圖3 : 泓格科技行銷業務處暨計畫處副總經理鄭樹發

鄭樹發認為,工業4.0如此龐大的工程,關鍵就在於從最簡單的開始做。泓格科技也看到企業在導入工業4.0的初期,都不想當白老鼠。因此泓格就從自家的工廠著手,將自家的工廠打造成為智能工廠,從產線、工業安全、到配電站,透過自家的智能工廠,做為客戶做成最佳的展示場。也由於有這樣的實體案例可以觀摩,客戶也能更清楚他們想要從什麼應用開始導入。



圖4 : 泓格電力監控系統
圖4 : 泓格電力監控系統

事實上,工業4.0說穿了就是IT與OT的整合,中間有一條看不見的隔閡,整合上是有相當的難度。而泓格扮演的正是IT與OT之間的橋樑,打通兩者之間的藩籬,讓IT與OT兩者可以進一步整合,讓客戶可以看見問題,解決問題,並帶來工業4.0的實際效益。


結語

而面對工業4.0如此龐大的概念與複雜的技術,鄭樹發再次強調,一切就從最簡單的做起。要邁向工業4.0的數位轉型,工廠必須走向智慧製造,這都需要從最基礎的連網、稼動率、機台做起。沒有連網,設備的狀態都無法收集,就無法得知稼動率,更無法瞭解產量與品質。


因此,從基本的機台狀況監控系統建置起來,包括設備連網、用電監控,透過AI來進行數據的收集,可以瞭解設備是不是發生故障,進而可以做到預防診斷與保養。獲得了數據之後,再加以模型化,並快速適應到不同產業的不同應用之上。


*刊頭圖(source:beckhoff.com)


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