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        工業4.0智慧製造安控新思維

        發佈時間:2019/11/29

         

            工業4.0是德國政府所提出的高科技戰略計畫,以虛實整合系統(Cyber-PhysicalSystem,CPS)為核心技術,以智慧工廠(SmartFactory)為主要精髓,及物聯網(InternetofThings)的應用上,目的是為提高德國製造業在全球競爭下的工業競爭力,在新一輪工業革命中占領先機。
          德國專註於創新工業科技產品的研發製造,有強大的設備和車間製造工業、複雜工業管理過程,在嵌入式系統及自動化工程方面也有專業技術,奠定德國在工業製造上的領導地位。在工業4.0時代,未來製造業的商業模式將以解決客戶問題為主,讓生產過程更智能化與彈性化,縮短生產流程,透過生產自動化、數字化來達到工業4.0的雛形。
          受德國4.0帶來的利多,放眼全球,美國、日本、中國都在積極追趕。根據經濟部工業局數據顯示,美國在2011年投資22億美元發展先進製造伙伴計劃(AMP),藉由伙伴聯盟共享設備與基礎設施,積極引導讓愈來愈多的外移企業迴流至美國生產,重新取得製造業領先地位。日本的產品製造產業振興計劃,利用融合機器人技術,發展人機共存的未來工廠,提升產業生產效率及附加價值。中國的中國製造2025計劃,推行信息化、工業化,智慧轉型、綠色發展,欲使中國製造業從價值鏈底端升級至高端水平,從工業大國躍升工業強國。
          全世界都在談未來製造,臺灣面臨這波改革浪潮,在先進國家與新興國家上下夾擊之壓力,政府推出生產力4.0的發展政策,結合精密機械、資通訊及管理技術的基礎,推動生產力4.0。其中在製造業方面,將以智能自動化為底,結合虛實整合系統、物聯網、智能機器人及大數據分析等技術,建構生產力4.0的創新營運模式,透過複製擴散,逐步帶動中小企業升級。
          由生產力4.0衍生出的智能工廠,與政府積極推動的智慧城市理念相輔相成,在政府對智慧城市的願景之下,要做到智慧感測設備將城市公共設施物聯成網,與因特網系統完全融合,企業、政府必須積極投入智慧基礎設施,工廠智慧化的提升勢在必行。
          國內工廠現況:仍處於2.0升3.0
          雖然現在工業4.0正夯,口號也喊得很熱,但其實大部分工廠仍停留在最基本的2.0階段,唯有先替其提升到3.0的狀態,體質改變後、自動化完全數據化後,才有可能考慮是否有工業4.0的機會。
          盟立自動化副處長王淑華指出,在為工廠導入智慧化設備時,發現許多傳統廠房設備有過於老舊的問題,無法做訊息的溝通,這也是過去在人工處理數據與產品的分析結果上有一段落差的主因。因此,工廠要迎向工業4.0,必須先具備生產自動化的條件,再將工廠內的設備提升到信息自動化階段,或是為其加裝傳感器(Sensor),以便訊息的交換。從2.0進階到3.0以後,才算握有跨進4.0第一步的入場券。
          根據晟福科技總經理羅福枝的說法,以他所接觸的加工製造案場來說,的確有許多工廠仍維持2.0狀態,部分業者亦不懂工業4.0的概念,他認為要先將整體進階到3.0,才能去談4.0的可能性。工廠之所以導入自動化設備,目的在於減少人力、降低支出,現今自動化設備已多有Sensor,但若想讓工廠智慧化一步到位,要怎麼運用這些Sensor和大數據是很重要的課題。
          現在大多數的業主皆認為導入物聯網就是朝向4.0,盟立自動化協理蔡育才表示,Sensor導入只是做到收集數據的功能,沒人可保證這些數據能產生什麼效益,必須再經過數據分析後,才知道工廠要做什麼改變,能產生什麼樣的利潤與商機。工業4.0的概念,通常以新廠導入較為容易,因為對舊廠而言,在既有設備上做升級是一筆額外支出,投資意願明顯不高。
          盟立自動化經理向德成補充,有部分業主會導入工業4.0是因為有危機感,例如需大量生產的產業或是全球前幾大公司,為確保自身競爭力,就願意導入這樣的設備,像環境監控、人機協作,目的是提高生產,解決生產良率問題;還可運用在維護保養上,設備加入數據分析功能,分析是否在零件損壞前就先行提醒更換,抑或壞掉後再換,判斷哪一種較能降低成本;另外如食品工廠會運用影像技術,預防人員操作問題,監測其是否符合安全條件,減少食品安全的風險。