2023智慧工廠論壇，淬鍊最強製造韌性
- 闞大成／DIGITIMES企劃
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持平而論，不管智慧工廠、智慧製造抑或工業4.0，其實都已談了許多年，相關的研討會或論壇場次更是不計其數。而製造業從業人員在學習過程中，接收到眾多名詞，像是自動化、智慧化、電腦化、物聯網化、無人化、數據雲端化…等，究竟哪些是主角？哪些配角？哪些只是跑龍套看看即可？實在讓人摸不著頭緒。
因此，DIGITIMES期望幫忙對焦，盱衡當前全球大環境局勢，透過日前舉辦的「D Forum智慧工廠論壇春季台南場」，鎖定「基於數據的雲端與決策工具」、「先進製程的技術與解決方案」及「彈性製造、協同與供應鏈韌性」等三大主題，讓製造業者能夠得知輕重緩急、排定先後順序，有節奏、有效率地推動智慧製造相關執行計劃。
洞悉生產浪費，援引適當技術組成智造方案
富強鑫精密工業應用技術中心處長林宗彥表示，其以塑膠射出成型機為生產重心，主要客群為塑膠射出廠，深知用戶亟需智慧應用的輔助，以利維持生產製造過程的穩定性。
鑒於此，富強鑫為提供用戶充分技術支援，已從早期機械設備提供者轉型為Turnkey解決方案提供者；當用戶在工藝製程上遭遇困難，都會協助整合適當的模具、量產及材料技術，並引入智慧製造方法，協助突破瓶頸。
談到塑膠成型廠推動改善的困難點，在於塑膠材料特質多變，加上周遭設備與環境都會影響產品品質，因此不能單靠機台參數的收集，亦需掌握成型條件、產品設計、材料選用、模具設計、場域管理…等資訊。可惜成型廠自身難以表達需求全貌，一般IT或SI廠商也缺乏對射出成型場域特徵的理解，導致數據數集不完整，自然無法發揮預期的轉型效益。
為此富強鑫回歸智慧製造根本目標，以幫助塑膠成型廠獲利為思考點，洞悉生產現場應當去除的瓶頸與浪費，據此整合所需技術配套，打造iMF4.0智慧製造工廠方案，以期根據OEE指標透明化、熔體變異自適應控制等目標，收集完整情報，進而協助用戶淬鍊高含金量資訊，實現超越以往的商業價值。
立足智動化平台，達到工業4.1產品零缺陷目標
成功大學智慧製造研究中心主任鄭芳田教授表示，工業4.0的價值，在於運用物聯網、雲端運算、虛實整合、大數據等四大技術，輔以利用雲平台來封裝與虛擬化分散式資源至各種雲製造服務，帶動企業生產力提升，卻忽略產品品質的重要性。只因欲實現零缺陷品質，基本功就是全檢，考量若把所有半成品、成品納入全檢，恐花費巨大人力與物力，可行性偏低，故暫不傾向對此著墨太多。
但鄭芳田認為，以2016年三星Note 7手機電池製程瑕疵為例，除損失20億美元營收，更導致股票市值蒸發220億美元，足見僅追求高生產力、卻忽略產品品質，代價十分慘痛；鑒於產品品質至關重要，他帶領智慧製造研究中心成員積極找尋經濟實惠的方法，既能提高生產力、亦可提高產品品質，達到超越工業4.0的「工業4.1」目標。
為引領各產業實踐工業4.1，鄭芳田團隊基於先進製造物聯雲（AMCoT）架構，設計iFA智慧工廠自動化系統平台，除涵括原本工業4.0的四大技術外，另加上全自動虛擬量測（AVM）、智慧型預測保養（IPM）、智慧型良率管理（IYM）…等技術，先確保交貨產品零缺陷，下一階段再達成生產產品零缺陷。
活用工廠數據，實現綠色智慧製造
研華市場開發經理陳彥鳴表示，數位轉型風潮持續變化，如今ESG趨勢崛起，衍生綠色製造需求。
無論製造業轉型動機為何，工廠數據皆是其中最重要寶藏。為此研華發展智能機上盒，向下收納逾200種控制器資料，進而作為橋樑、將OT資料包裝為RESTful、JSON、OPC UA格式，與IT系統溝通。
近年研華除積極協助製造業數位轉型外，也把觸角延伸至設備業，提供HMI助業者將產機轉型為智機，為用戶提供設備狀態資訊、產出報表甚至完成報工，其中既涵蓋生產履歷，亦連動工廠能耗資訊，透過種種加值整合，讓產機能提供製造業攸關綠色智慧雙軸轉型的附加價值。
利用感測系統，達成主動預防保養
泓格科技專案經理林勇成指出，以往工廠仰賴人力巡檢來收集設備狀態資訊，惟內容不精準且徒增人力耗損。故想改採感測系統輔助，達到主動式預防保養。
設備保養的重要參數，不外電力、溫度、振動。針對電力監控，泓格提供智慧電表，標榜以開口式CT配置、便於安裝。另提供智慧電表集中器，除統整電表資訊及產出報表，也能藉由IF-THEN-ELSE邏輯引擎執行告警。
針對溫度監控，泓格同時提供接觸式、非接觸式方案，如透過iWSN無線感測系統監測待測物溫度。關於振動，除提供標準量測方案、依ISO 20816收集廠務端轉子設備振動資訊，亦進一步提供採取頻譜分析方案，以利探索設備異常根因。
透過雲平台，型塑高擴展性數據飛輪
銓鍇國際資深顧問楊宗維說，綜觀製造業數位轉型，須收集現場OT資料並轉變為資訊，從而執行加值應用，實現「數據驅動」。
惟傳統資料庫擴展困難，導致企業終將礙於資料量爆增，無力擴大投資，難以繼續活化元數據價值。抑或企業往往因應不同時期的需求，先後發展不同垂直系統，各做各的數據加值運用，像是數據孤島，彼此互不共享。
為化解上述僵局，企業可利用AWS S3作為數據湖，安全存放所有元數據。接著利用Amazon Redshift雲數據倉儲，承載較地端更大量的數據，甚至直接引啟用雲託管數據庫、取代自建模式。再來利用ML或BI工具來實現分析、預測，，形成完整的數據飛輪。
用AI 3D視覺，快速指引智造轉型明路
所羅門自動化事業處副總經理曾智仁指出，儘管不少人皆知利用機器視覺、機器手臂取代人力，但仍遭遇許多無法順利取代人力的情況。
為此所羅門結合AI技術發展3D視覺方案。企業完成影片錄製，再運用小畫家快速圈選各種目標物特徵，把所有素材PO上後台伺服器，無需編程即完成訓練，之後就能執行推論
，整個學習歷程僅約半小時，與傳統AOI需要學習幾萬張影像的過程大異其趣，能夠讓複雜工作簡單化。
舉例來說，電動機車廠的人員只要帶著平板或3D眼鏡走到現場，不論他是新手熟手，都不用老師傅引導，便能精準檢查車架上每個銲接點、檢出銲接不良現象。
用AI解析人因作業，發掘工廠生產瓶頸
PowerArena百威雷科技業務總監洪維謙表示，PowerArena為AI軟體平台公司，擅長提供全球製造業最先進的AI軟體方案。
以電子組裝業、汽機車產業為例，推動轉型目標無非是追求降本增效，尤其需要針對工廠裡最不確定的環節、即是與「人」相關的瓶頸，做到立即改善。
PowerArena提供人因作業平台，用戶只要結合廠內IP CAM，再以AI為數位分身，即可24/7不間斷收集資料，利用設置於廠內的PowerArena主機，在安全低延遲延下持續彙集生產履歷資訊。
換言之工廠一旦啟用PowerArena方案，IE部門就無需像過去拿著紙筆、碼錶，計算每個作業員的Cycle Time；畢竟工站眾多，人員的工作也會變動，需尋求更有效的記錄方式。
遠端管理技術進化，帶動人機比激增
Legrand集團瑞力登國際台灣、香港暨澳門區域銷售總監黃浩然說，近年Legrand集團積極發展工控方案，於2016年購併瑞力登（Raritan），以強化數位基礎設施布局。
Legrand集團瑞力登國際亞太區資深業務開發經理呂嘉振指出，Raritan長期深耕IT領域電源管理及遠端控制，挾過往經驗轉戰OT，著重半導體或面板等製程複雜的產業。
Raritan智造應用發展始於2007年，主攻遠端管理與監控；2007~2018年主推KVM-over-IP，實現更多樣的機台控制。2018年之後，已可讓客戶透過KVM擷取影像，以非侵入方式採集資料，另推出軟體機器人服務，取代大量重複人力作業，讓人機比有望大增至1:64。
以AI協作機器人，實現智慧工廠最後一哩路
達明機器人專案經理陳興邦表示，達明致力開發內建智慧視覺的協作機器人及相關軟體，近兩年積極發展AI應用。
達明的新創智動化產品事業群，主要提供客戶手臂自動化客製方案、AMR運載系統、智慧工廠系統軟體（如SFC、SCADA…等），涵括從方案評估、機構設計、發包架設到手臂編程一條龍作業，助客戶順利導入達明手臂及方案，達到智慧生產目標。
例如達明可為半導體廠提供AMR（AGV+TM Robot）方案，不僅內含SLAM AMR進行移載任務，也一併提供MCS（Material Control System），與MES資料庫交握、接收工單後，再派遣任務至AMR執行FOUP、 Tray或Magazine等目標物的搬運移載工作。
因應工業4.0，機器手臂更自主、靈活、易操作
台灣庫卡（KUCA）業務部業務經理蔡姿蓉指出，KUCA是機器手臂設計、開發、製造及全球服務公司，提供全系列產品線，負載從4公斤到1噸。
因應工業4.0，KUCA機器手臂朝最大效率完成任務、人機協作與彈性生產、將知識與其他系統共享等方向精進。
為此KUKA提供體積輕巧的KRC5 micro電控箱；藉由LBRiisy與iiQKA OS營造簡易編程環境；推出視覺化客製操作介面KUKA.HMI；打造單機自動參數校正與自我優化方案KUKA.PickControl；提出能快速適應新架構條件的KUKA.Sim規劃軟體；乃至提供IIoT視覺化整線生產監控平台KUKA VCS，用於即時掌握手臂與週邊設備狀況、生產效能、問題監控與歷史紀錄。
優化國內信用狀管理，企業營業效能再進化
台塑網科技銷售管理師廖啟揚說，其一直協助企業推動數位轉型。以關係企業南亞纖維布為例，早年收客戶的紙本信用狀，再輸入ERP做管理；後來台塑網協助加入信用狀審核機制，再從源頭管理、努力和銀行資料整合。
歷經上述數位化、數位優化到數位整合，讓台塑營業與財務管理效能大增。
但台塑無意獨善其身，希望自己、客戶、銀行綁在一起，共同促成國內信用狀平台數位轉型。故催生國內信用狀資料交換中心，由公正第三方關貿網路營運，甚至連台塑競爭對手都加入平台，安全地傳遞貨品單價資訊，希冀享有諸如自動押匯申請等多重利基，省去大量人工作業時間。
自適應機器人，提升產線的柔性應用力
非夕科技（Flexiv） 亞洲區資深業務經理吳至誠指出，非夕以7軸協作型機器手臂為主力，希望以此支援更寬廣應用，故同時提供串聯式及並聯式手臂。
非夕7軸協作手臂不僅整合力覺控制，亦整合工業視覺、AI。為何以新創之姿跨足手臂市場？係因以往自動化應用存在諸多不便，當編程固定後，即不容許受到突發變數影響；意即現有機器人技術架構，制約了機器人的柔性通用程度和應用範圍。
為打破制約，非夕致力發展「自適應機器人」，對操作物件的位置誤差有高容忍度，且即使遭遇干擾，仍繼續執行原本作業；甚至能舉一反三，用同一道程式支應一群類似任務。
促進數位知識協同，落實長遠永續發展
叡揚資訊全方位銷售顧問處副處長李政權表示，談到永續，大家首先想到ESG，其實亦須正視另兩大重點，分別是知識管理、智能應用。前者可弭平老師傅退休後的技術斷層，後者能兼顧科技與溫度。
為使企業滿足ESG等三大永續發展需求，叡揚提出對應輔助系統，讓企業持續彙整碳盤查的數值型資料，也一併提供認證管理機制，以便一魚多吃滿足大小小不同評鑑，朝向2050淨零碳排目標穩步前進。
此外叡揚提供KM工具，讓企業更有效率留存檔案，作為數位轉型大腦。甚至在系統中加入AI與Chatbot互動元素，彷若為每項服務建立「專屬秘書」，使同仁只需以口語提問，即可快速獲取所需知識。
附檔：06.銓鍇國際股份有限公司 CKmates.JPG
