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智能化製造時代來臨 指標性廠商剖析七大未來趨勢
 

【CTIMES 廖家宜 報導】   2017年03月16日 星期四

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工業4.0已是全球製造業勢在必行的趨勢,從過去設備各自運作發展至今結合資通訊技術互相串聯,新世代的製造系統從自動化轉型為智動化。因應智慧機械趨勢,智動化Smart Auto雜誌特別舉辦「智動化時代來臨-工業4.0技術趨勢論壇」,邀請製造領域各指標性廠商與重點人士,剖析工業4.0的技術趨勢發展。

因應智慧機械趨勢,智動化Smart Auto雜誌特別邀請製造領域各指標性廠商與重點人士,剖析工業4.0的技術趨勢發展。圖為英特蒙亞太區業務與行銷副總裁洪育浩。
因應智慧機械趨勢,智動化Smart Auto雜誌特別邀請製造領域各指標性廠商與重點人士,剖析工業4.0的技術趨勢發展。圖為英特蒙亞太區業務與行銷副總裁洪育浩。

工研院談全球製造業新風向

從全球製造業未來的發展趨勢來看,工研院機械所智慧系統技術組組長鍾裕亮表示可從四大方向來看,其一是大量客製化,鍾裕亮認為,將來客製化的需求程度將會非常高,種類式樣繁多,但傳統的製造方式恐怕已無法應付如此多樣化的需求。而智慧製造講求產業縱橫向乃至於整個生態系統的整合,因而不再是單向模式的製造,而是透過上下串連整個供應鏈來藉此提升效率,更可進一步縮短交期。

其次是整體製造環境邁向以人為本的思考方向,鍾裕亮以歐美大廠舉例,其現今早已不再只是研究於怎麼開發成無人工廠,反而更聚焦於人跟機器間該如何互動與搭配才能有效提升效率。而未來產品導向則會逐漸走向客戶高度參與製造的模式,打造出個人風格,如客製化筆電、專屬球鞋等。最後則是製程的可視化,在製造過程中存在著太多變數,因此若沒有適當的監控將會影響整體製造效率。

復盛從空壓系統談工廠能源改善與管理

空壓機製造商復盛公司產品經理郭維仁以空壓系統為切入點,分享工廠能源管理與節能改善策略。空壓系統和工業4.0乍看之下好似無任何關聯,但郭維仁分析,由於一般工廠最主要的能源來自於油、水、電、氣四個面向,因此空壓系統在工廠營運當中是不可或缺的一部分。而未來產線伴隨對自動化設備需求的提升,相對也會使空壓系統的需求隨製程改善而一併提升,如何從工廠設備本身進行有效的能源管理,對於企業的整體營運有極大的助力,尤以近年因應工業4.0發展,「節能減碳」更是全球力行倡導的趨勢。

而針對空壓系統,郭維仁根據美國能源局針對空壓機的統計數據來分析,若以五年期成本計算,其中購置成本只佔了10~20%,而運轉成本(也就是電費)則是佔了70~80%,而郭維仁指出,這當中仍有15~35%的節電空間醞藏在裡頭。那麼如何空壓系統進行能源的改善與管理?郭維仁從九大方向深入解析,分別是擺放空間、機房的通風、冷卻系統、空壓機控制方式、保養、乾燥機、空氣桶、精密過濾器及管路佈置等,希望藉由改善能源的耗損浪費,提升工廠整體營運效率並降低成本。

NI智能化設備監控實現工廠智慧管理

諸如發電機、變壓器、馬達等都是工廠常見的重要設備,是「賺錢的工具」,而如何維護這些有價值的產品對於工廠經營者來說也至關重要。智慧工廠的優勢正是在於能夠為設備預先進行健康狀況診察,以降低設備故障的發生機率,如同「防範甚於治療」。但國家儀器(NI)業務工程師葉俊寬指出,傳統人工巡檢方式容易出現如易出錯、費時、效率低等的缺點,未來可透過導入智能維護系統的方式改善上述。

葉俊寬進一步指出,所謂的智慧化維護系統主要是透過先進的感應功能來偵測設備正常與否,並透過整合性系統,彙整蒐集各產線的數據以觀察問題設備的來源,最後透過與IT設備的整合達到線上連續監控,偵測退化以預防故障,透過上述三大面向來實現智慧化的監控環境。NI在自動化量測領域有超過30年的專業經驗,且針對聲音與振動分析也提供相應的專業軟硬體產品,葉俊寬即以NI的InsightCM舉例,說明智能維護系統的整體運作,該產品是一套高整合度的軟硬體解決方案,用於線上狀態監控,可讓公司在操作與維護設備時,增加對於機械健康狀態的洞察力。

英特蒙軟體自動化平台應用 節省硬體成本

英特蒙亞太區業務與行銷副總裁洪育浩觀察未來工業4.0的發展,特別強調其最重要的關鍵在於軟體而非硬體。因此,洪育浩即以英特蒙KINGSTAR平台為例,分析軟體自動化平台的應用,洪育浩表示,透過軟體自動化平台,未來可協助節省很多包括開發與維護等的硬體成本。

英特蒙以提供RTX64即時作業系統著稱,許多國際知名大廠皆是其重要合作夥伴,而其所研發出的KingStar軟體平台即是由於底層是此高階即時系統,因此可展現絕佳的即時性能與執行效能。洪育浩指出,KingStar具有可高度整合的優勢,由於各式硬體設備品牌眾多,在走向整合之路上定會遇到許多難題,而KingStar平台可快速切入EtherCAT應用,用軟體控制方式,滿足運動控制、視覺、I/O等需求。而除了高度整合之外,KingStar平台的隨插即用與工業標準完全彈性的特點,也為使用者帶來更友善的使用環境。

施耐德提供最佳化策略協助企業善用電力資產

在經營工廠的過程中,管理營運成本與提高製程良率多為經營者最為密切關注的兩件事,然而施耐德電機亞太區能源管理系統行銷經理陳如芃則認為,基礎電力系統是否穩固、又或者關鍵設備是否可在穩固的電力狀態下正常運行等面向,反而才是最基本的考量。而過去管理製程系統與廠務系統的人員各司其職,若要真正深入了解上述所說的面向,則雙方須做到即時溝通與互相交流。

且過去廠務端的應用較著重在總務性質的工作內容,然而現今對於廠務的要求越趨多樣化,從營運目標與效果檢驗、整體策略發展、預知未來能源用量與費用到與各層級的工作人員溝通等等內容十分繁複。陳如芃即以施耐德電力監控軟體PME為例,進一步舉例該軟體可從能源成本管理、能源使用最佳化、電費單驗證、擴增生產線時電力的負載管理到想辦法降低斷電時間等幾大方向,並透過硬體的搭配,來協助廠務端找出最佳化策略以協助企業善用電力資產。

西門子以數位化賦予製造業者實現產品創新

自2000年以來,全球五百大企業中,已有超過半數企業消失在產業中,根據分析,沒有順應數位化轉型的潮流,是造成「陣亡」的主要原因。在此趨勢下,西門子則是深入探討數位化製造的應用與其對工業4.0的重要性,西門子的目標,即是希望透過數位化,賦予製造業者實現產品創新。

凱德科技技術顧問蔡仕恒則是認為,客製化的需求在未來將會大幅提高,同時這也是一塊值得發展的重點領域。從施振榮的「微笑曲線」來加以說明,蔡仕恒闡述西門子以數位化企業軟體,透過數位化製造提升原先附加價值最低的加工製造領域。該軟體涵蓋產品設計、生產規劃、生產工藝、生產執行與服務等整體生命週期,建立起單一整合性、數位化的企業平台,將虛擬與實體世界結合起來,並協助縮短產品從設計到上市的時程。

致茂電子談工業4.0控制器發展趨勢

從串聯資訊技術的工業3.0時代進階到講求智慧化的工業4.0,控制器的面貌也有了全新的發展。致茂電子智慧製造系統事業部處長吳樞俊表示,過去工業3.0時代的控制器無法做邏輯判斷,只能依靠SCADA平台,且也只負責傳遞資訊、只能做到垂直溝通。

但吳樞俊則是觀察,因應工業4.0的發展,未來的智能控制器將具備以下特點,即具備工業網路通訊的能力、各控制器間也能進行水平垂直式的相互溝通、且具有情境辨別與邏輯判斷能力,此外,更具備多種通訊協議,使之可與不同種類的硬體設備進行通訊,並且內部的智能核心還可自行更新等,使智慧工廠形成一能夠資料上下串聯整合的平台。

關鍵字: 工業4.0  自動化  智慧製造  遠播資訊  工研院  復盛  NI  英特蒙  施耐德  西門子  致茂 
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