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工业4.0强势登场
引领智慧制造趋势

【作者: 編輯部】2017年01月12日 星期四

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工业4.0被喻为制造业的下一波革命,透过工业4.0的智慧化,工厂中所有的制造设备将可完全整合,进一步提升系统效益,高雄是台湾的制造重镇,台湾多数重工业都以高雄为制造基地,因此CTIMES/SmartAuto智动化杂志特地于高雄举办「工业4.0技术与应用趋势研讨会」,由制造业的不同面向,讨论工业4.0的发展。



图1 : 工业4.0技术与应用趋势研讨会内容探讨工业4.0进展。
图1 : 工业4.0技术与应用趋势研讨会内容探讨工业4.0进展。

工业4.0翻转制造生态

在会议中,工研院南分院的程瑞曦博士从资料建置方式与策略,来谈工业4.0的概念与效益,程瑞曦指出,工业4.0 需要大量整合IT与OT系统,他指出,制造业的智慧化趋势主要来自消费性市场的改变,近年来消费性市场量大增,但产品类型不再是以往的少样大量,现在的市场要的量依然大,但是样式不再只有少数几种,以人为中心的多样大量需求,冲击了整个制造业生态,客户端开始大量参与制造,在此态势下,制程可视化成为必须,传统的让硬体埋头制造,已不敷市场所需,市场需要的是在成本不变(甚至是降低)态势下,更有弹性的调节制程,制程的换线换料更快速,且设备运作更稳定。



图2 : 工研院南分院程瑞曦博士为听众剖析生产力4.0的新智慧平台。
图2 : 工研院南分院程瑞曦博士为听众剖析生产力4.0的新智慧平台。

英特蒙亚太区业务与行销副总裁洪育浩也认同程瑞曦的看法,他在会场中以4段影片为听众剖析生产力4.0的新智慧平台,他指出,自动化平台已由过去RTX一路进展到PC+ Windows系统,近年来兴起的EtherCAT通讯标准,更让自动化平台兼具即时性与开放性,洪育浩指出,软体运动控制系统可充分利用CPU中的每个核心来从事指定的功能,纯粹以软体的方式并透过一条网路线/EtherCAT即可来控制各种马达、机器,以节省电缆、AD/DA转换电路等成本,且降低空间占用与噪音量,并适合用在规划大型系统的应用环境,在大型系统的应用上,Softmotion可进行较为复杂的动作规划,这种作法在传统以PLC的架构上不易做到。


软硬并进 打造新世代制造系统

除了硬体技术,制程管理也是工业4.0的核心,致茂电子制造资讯系统事业部处长吴枢俊指出,在工业3.0时代,90%以上的厂商导入ICT架构的基本目的只有一个,即是接单赚钱,不过现在的订单客户往往会要求大量测试数据的回传与品质、产能、出货等资料,MES可让制造黑箱透明化,提高生产管理的效率与精确度。


以不良率的计算来看,在没有资讯系统前,工厂厂长只能凭自身经验推估不良率然而,这个数字只是估计值,没有任何量化数字可以佐证,但在导入MES后,系统会自动搜集与分析生产资讯,从而计算出真正的不良率,并找出造成不良率的原因,例如:生产设备未进行维护保养、作业员人为疏失、早晚班交接问题等,吴枢俊表示,导入MES的效益将可提高工厂产能落实生产管理,提升工厂产能,同时管理生产成本:降低生产成本,精确掌握生产状况,并强化客户服务,提供多元化客户服务,提升客户满意度,也可改善产品品质:提升产品良率,减少人为疏失。



图3 : 致茂电子制造资讯系统事业部处长吴枢俊。
图3 : 致茂电子制造资讯系统事业部处长吴枢俊。

在工业机器人方面,德国自动化大厂ABB行销副理许纯瑜为听众剖析了工业祭器人的技术趋势,她指出,不论是工业4.0或是政府所推动的生产力4.0,都需要机器人的奥援,所以机器人的发展势在必行,而近期工业4.0与智慧工厂等概念成了科技产业的热门话题后,工业机器人也衍生出更多的讨论,例如工业机器人与物联网的结合,就会是未来的发展重点。



图2 : 工研院南分院程瑞曦博士为听众剖析生产力4.0的新智慧平台。
图2 : 工研院南分院程瑞曦博士为听众剖析生产力4.0的新智慧平台。

许纯瑜以ABB的SRP产品为例,SRP的硬体外观为枪型设计,借助专用软体可完整纪录人手动作的运动路径,精确再现喷漆工艺,并将编程时间从数小时缩短至几分钟,即使毫无编程经验的用户也能轻松操控机器人完成喷漆涂装应用,SRP透过其枪型外观的感测器,纪录人手的动作轨迹,再套用至机器人动作,这种模式只是物联网的应用之一,她相信未来会有更多类似应用出现。



图4 : ABB行销副理许纯瑜。
图4 : ABB行销副理许纯瑜。

从自动化到智慧化

在产品周期管理部份,嘉航科技工程技术副总经理陈威宏也认为,物联网将会是工业4.0的核心骨干,许多应用都会因此产生,而物联网也将成为企业前进的驱动主力,物联网将实现万物皆联的的愿景,现在医联网、车联网等产业应用的联网模式已逐渐浮现,他引述研究机构的资料指出,2020年全球预计将有500亿物件联网,到了2025年,物联网总产值将超过2.6兆美元,物联网带来影响,将远远超过其他技术。


最后在「前瞻应用-工业4.0之及时企业」议题中,IBM全球企业咨询服务事业群陈世祥指出,未来工厂讲究智慧化,透过智慧化,工厂中所有的制造设备将可完全整合,进一步提升系统效益,智慧制造根基于自动化技术,过去自动化设备在制造业的效益,主要是取代人体不足之处(例如更精细的视觉检测)与高昂的人力成本。


智慧化则让自动化系统在升级,使其具有一定程度的资讯搜集与即时判断,多数人都认为智慧制造必须是完整的系统,所有的讯息都必回归后端,然后再由后端发出指令,决定前端的动作,其实智慧化主要是模拟的人体架构,人体中,并非所有的讯息都会传回大脑,多数讯息都透过即时的生理反应解决,此类做法也适用在制造架构,重要的、有意义的讯息才会传回后端系统,多数琐碎的讯息,则由前端设备直接处理,因此真正智慧的制造系统必须是前后端都有智慧化设计,如此方能打造出最佳化架构。


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