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製造業面臨生存壓力 轉型工業4.0迫在眉睫
製造大國看待工業4.0的兩個核心問題

【CTIMES 廖家宜 報導】   2016年12月19日 星期一

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在物聯網的逐步發展下,其應用已不再侷限於一般所熟知的商業領域,尤其在工業製造領域,在工業4.0與智慧工廠等趨勢的帶動下,工業物聯網正邁向高度智慧化,而高智能化的產線需求不僅是趨勢,更是製造業提升競爭力的必備條件。在此態勢下,遠播資訊日前舉辦「工業物聯網技術與應用趨勢研討會」,特地邀請產業中的指標性企業,剖析工業物聯網現今的發展面向與未來發展趨勢。

在工業4.0與智慧工廠的帶動下,工業物聯網正邁向高度智慧化,而高智能化的產線需求不僅是趨勢,更是製造業提升競爭力的必備條件。
在工業4.0與智慧工廠的帶動下,工業物聯網正邁向高度智慧化,而高智能化的產線需求不僅是趨勢,更是製造業提升競爭力的必備條件。

事實上,工業物聯網的本質依舊屬於物聯網,只是當應用在工業領域時,會有許多規範與特徵需符合工業需求。在暢談工業物聯網的產業發展之前,SSX南星創業加速器創辦人朱宜振首先解釋一重要觀念,即物聯網和工業物聯網之間最大的差異。他表示,以消費者為導向的物聯網通常側重於為個人消費者提供便利性,而工業物聯網則著重於提高營運效率、安全性和生產力,更重要的是投資回報。

而現今所受到關注的M2M,朱宜振則是將之歸類為工業物聯網的子集,其傾向於專注在機器與機器之間的通訊,而最主要的範疇,是如何使機器具備更高效能並且更易於監控。

會中,IBM台灣雲端運算事業部雲端策略顧問張瑞源也針對擴展工業物聯網的廣域低功率網路有所進一步分析,並談到數據與平台的蒐集、建立以及Lora的最佳應用場景等議題;而ROHM台灣羅姆設計中心副所長林志昇則是針對工業自動化相關通訊領域,其包含感測器及電源系統的發展進行深入探討。

無論以消費者為導向的物聯網或是工業物聯網,機器人都是未來一大發展主軸,KUKA機械自動化產業業務經理郭青庭則表示,機械手臂近年發展快速,主要由於其可透過程式化去定義該手臂的移動路徑,在空間上具備高自由度,因此,以機器手臂做為工業物聯網的核心概念將逐漸成形。此外,未來機械手臂還會結合人工智慧,讓各手臂之間互相學習,屆時將不再需要透過人工方式逐一教導。

Silcon Labs資深應用工程師何天仕則是與會探討工業4.0下的物聯網感測層需求與架構。Silicon Labs公司副總裁兼微控制器和無線產品事業部總經理Daniel Cooley曾表示,工業4.0的主旨是使生產線更智能、更有預測性,獲得更高的可靠性和更低的製造成本。為了實現這一目的,MCU將在工業4.0中扮演一個重要角色。

針對MCU的重要性,何天仕也表示,隨著工業物聯網的發展越來越迅速,其控制單元也會越來越多,這將會導致其越發依賴MCU,而MCU的耗能將會成一大難題,因此,未來MCU的關鍵並非在於其可具備多高效的運算能力,而是在於能在電源控制管理上達到多省電。

在德國提出工業4.0概念推動之下,「智能工業」與「智能生產」逐漸成為帶動製造業轉型升級的重要推動力,促使工業領域融入更多智能元素。然而,工業4.0對於製造業而言,還具有關乎生存的競爭壓力。鴻海日前指出,為因應中國光棍節的驚人商機,工廠必須要有所改革才能應對龐大的需求量,作為一線製造大廠,鴻海已經嗅到了工廠轉型的迫切需求,並積極將工廠導入智慧化。

西門子機械產業發展經理陳國青對此進一步解釋,過去從工業1.0到3.0的時代,多是屬於工廠自發性的改革,但如今工業4.0的時代卻是工廠若不改革,很可能就會面臨被淘汰的命運,也就是說,這一改革是迫切急需的,也是製造業在面臨競爭壓力下被迫發展的一趨勢。

製造大國德國在看待工業4.0時還納入兩個核心問題。首先是能源政策,德國在日本爆發福島核災後,當年便立即宣布要在2020年關閉境內所有核電廠,但是根據調查,一個國家有三分之一的能源消耗皆是在製造業,而德國又恰是全球製造業的輸出大國,因此該國在面臨核電問題時,就必須先行考量到如何在降低能源使用的情況下,又能保持該國在製造業的競爭力。而這也是現今工業4.0下,節能不斷被提倡的原因之一。

第二個問題,則是對人才的需求。任何製造業都需要依靠人才的供給,對於人才的需求量極大,但是德國當地的人口老化問題卻非常嚴重,同樣的,台灣也面臨到相同問題,今年2月時,台灣便驚現單月人口負成長,國發會還估計,人口零成長最快會在三年後發生。不管是德國還是台灣,其對於人才的需求同樣也是製造業所面臨的問題之一。

陳國青進一步解釋,不僅德國與台灣面臨著能源與人才問題,事實上,這已儼然成為全球化的問題,對此,各國也開始提出相應的策略,如美國提出因應「再工業化」的先進製造夥伴計畫(AMP)、中國同樣也提出2025年發展計畫。

關鍵字: 工業物聯網  工業4.0  智慧工廠  智慧製造  IBM  ROHM  KUKA  Silcon Labs  西門子 
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