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全球製造業需善用區塊鏈、IoT等技術 因應市場變化與競爭

  • 陳明陽
全球製造業需善用新技術因應市場變化與競爭。AT&T

全球製造業無不隨時為因應市場與需求做出變化,以提升競爭力,目前,製造業趨向客製化、多樣化以更切合個別顧客的需求。唯有善用區塊鏈(blockchain)、物聯網(IoT)、預測式分析(predictive analytics)等新技術,快速提升業務營運效率、透明度、可見性,才能從市場競爭中勝出。

根據IIoT World報導,製造與社會需求緊密相關,商業模式與製造系統須適應工業革命帶來的技術變革,人口穩定成長驅動製造業追求效率、可靠度、持續性、速度,全球製造商中有27%評估未來5年營收年增率至少有10%,30%認為有5~10%,不過首先必須克服相關挑戰才能達標。

製造組織的主要挑戰包括:顧客期待客製化產品與服務;縮短創新週期與預期上市時間帶來快速變化;顧客、工廠、廠商因全球化分散各國;人口成長帶動人力、土地、原物料成本上漲;製造即服務(Manufacturing-as-a-Service;MaaS)的商業模式改變價值鏈(value chain);監管壓力驅動能源效率與污染減量目標;已開發經濟體缺乏年輕、技術熟練的人力。

工業4.0(Industry 4.0)透過數位科技提供分散式製造基礎架構更快的控制迴路(control loop)與回饋(feedback),協助獨立工廠與其他工廠設施連線,整合現有大型工業基礎設施,由具備自我調節能力的機器與設施形成複雜、彈性的生態系,以客製化產出、最佳化資源分配,並為組裝、建造、生產的實體與虛擬世界提供無縫(seamless)介面

研究指出2015年建置完成的IoT裝置數量為154億台,預估到2020年將達307億台,2025年更將倍增至754億。工業資產(industrial asset)管理、庫存與倉儲管理、安全應用等需求,都可視為驅動IoT裝置數量成長的主力。

在快速變化環境中運作的供應鏈日益複雜,面臨衝突、不透明、價格套利、時間延遲產生的浪費等問題,製造夥伴則需要不可竄改的紀錄以認可與證實專屬製造方法等IP的所有權,而支付的細節也必須監測並解決可能的衝突。因此製造商的供應鏈管理(SCM)須最佳化,具備適應力、可預測性、環境感知,以達到商業永續。

產品設計、製造、生產、採購、驗證等過程涉及多個組織,彼此的信任需倚賴供應鏈中的審核、認證、合約協商等程序。製造商投資大量時間與金錢建立可信賴的供應鏈,不過資產與網路控管將集中化,因此需建立全面性、企業級的安全解決方案。

顧客需要確認產品參照正確的原始設計、使用符合規格且非仿冒的原物料、零組件及時交貨與入庫、生產機器運作正常、有詳實的品管(QA)報告等資訊。因此新加入供應鏈的廠商須經過嚴格、符合規定與檢驗程序,確保整個供應鏈在生產需求、原物料與成品的可追蹤性、反仿冒與智慧財產(IP)受到侵犯時能有一致的反應。

數位化與全球化促成的拉式(pull)製造平台為消費者與認證製造商建立直接連結,幾乎無需實體資產,能降低採購成本並讓製造商獲得額外通路。平台還可作為消費者、製造商、服務供應商等所有平台參與者的資訊中間人,為供應鏈成員提供信任機制。但仍有集中化與資訊不完全透明的缺點,且不適用受高度管制的航太、醫療、軍事等產業。

連網機器與組織構成的CM(Cybermanufacturing)環境,可加速設計與製造時產品的轉變,產品設計資料可透過自動化處理轉換為機器指令,幾乎無需人員介入即可快速進入生產。此外如3D列印製造的虛擬(virtual)價值鏈,必須確實保護原始設計的IP、校正與操作3D列印機的相關參數,但會產生成本、延遲、不確定性。