【製造業轉型省思系列】智慧工廠核心靈魂在哪裡?──研華林口物聯網體驗園區直接 demo 給你看

 

工業 4.0 對工廠、對傳統製造業來說,是一顆救命丸。

這顆神丹妙藥讓管理一整間大工廠變得前所未見的容易,所有廠內的即時狀況都可以在戰情室內一手掌握。

為何工廠需要工業 4.0 當引擎做智慧升級?

傳統工廠智慧升級,製造業利潤將會大幅提升。 工業 4.0 與自動化、智慧化、全面聯網,以及生產效益提升等關鍵字劃上等號。製造業不再只是市場的後勤部隊,反而能夠掌握消費市場脈動,資源不再輕易浪費,而且,規模生產的壓力會由為末端消費者客製化產製取代,利潤將會大幅提升。

當製造業全面升級到「工業 4.0」,等於直接做完企業最煩惱的「產業轉型」,一步跨入新科技.新經濟的未來世界。對製造業來講,關鍵一步就是轉型成智慧工廠。

研華提出的工業 4.0 六大應用服務—設備自動化、設備監診與效益優化、機台監診與預防保養、MES 整合及生產履歷、廠務能源管理、廠務環境監控,正是台灣迎向全球產業創新挑戰的其中一個重要典範,協助傳統製造業以整合的自動化系統與雲端創新技術邁向工業 4.0。

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工業 4.0 進程四步驟,工廠轉型跟著做

 

圖片來源:研華科技

依照研華的經驗,台灣工廠在嘗試工業 4.0 的過程中,應該具體落實以下四步驟:

  1. 自動化 省力化 :工業 3.0 時代,強調機器的自動化。工業 4.0 應用機器人、自動搬運車( AGV)、機器視覺 減少對人力之依賴,提升測試效率與 品良率,達到精實生
  2. 設備聯網、 數據採集: 業的重點從「設備在做什麼」,轉移到「設備在表達什麼」。因此,設備本身狀態、生 過程的數據、生 現場環境資料的數據,都需要透過感測器進行採集,過往以人工抄寫設備數據的場景,會發生根本性的變化。
  3. 數據整合 可視化 :透過 MES 系統,整合從設備蒐集而來的各種數據,透過軟體分析、統計,顯示實時的工廠生 狀態, 再藉由 系統平台與人機介面結合,達到生 數據可視化之呈現 process visualization)。
  4. 大數據分析、預防維護:數據實時傳送雲端進行大數據分析,預測故障時間,採取預防維護 提高 產能,減少維修成本 可預測工廠貨料預備,甚至是與上下游廠商的更緊密合作可能。在這一層需要 與夥伴 共同合作, 進一步 判讀數據意義。這個步驟最難,必須要  3~5年才有辦法看到結果,也是目前全球正在研發的重點。

研華 從自身做起  直接 demo工業 4.0 智慧工廠

為了 demo 出這個概念,2012 年,研華選擇桃園林口一萬坪土地,建造工業 4.0 智慧示範園區。這個園區就像是一個小型的智慧城市縮影,除了廠區走向智慧自動化,員工的生活機能、綠能管理、智慧辦公室等需求都兼顧到了。

因此,在這個園區,綜合生產、研發、國際行銷等不同部門的人才,實體展示智慧化、規模化的工業 4.0 工廠到底該怎麼運作。

記者走訪研華位於林口的工業 4.0 示範工廠,並且訪問研華台北製造中心總廠長林國華,與工業自動化智能電腦與系統事業群副總經理張仁杰,請他們談一談導入工業 4.0 的歷程與挑戰,並進而帶出智慧工廠的價值與未來。

製造業者該如何走向工業 4.0? 請先自問:我的工廠最重要轉型或進化目標是什麼? 組織文化、新人才與效益提升,才是成功導入關鍵

 

問:台灣傳統工廠要想 變身智慧工廠的關鍵是什麼?是技術、資金嗎?

研華台北製造中心總廠長 林國華(以下簡稱『林』)林: 要接軌工業 4.0,最大的關鍵 仍在 「組織文化」,你是不是一個積極進取,要持續追求改善的傳統產業者?敢不敢面對導入新系統後,數字給你的實話?

同時,也需要「新 人才」進 團隊,例如我們需要解讀數據的專家,但是這些專家必須要結合產業內的資深人士,融合 domain know-how,才能真正讓數據有價值。

智能自動化電腦事業群副總經理張仁杰(以下簡稱『張』): 台灣在談的工業 4.0 與德、美、中都不一樣,因為各國產業類型不同。並不是比較接近自動化就比較接近工業 4.0,台灣不會是高規格的進化,因為台灣沒有汽車產業。傳統行業的轉型並不相同,效益提升

台灣傳統產業、機械式的動作比較多。例如紡織業,廠商要注意的可能是縫線縫的好不好,針頭的耗損速度,因此在 佈建感測器的時候,就只要專注於提升這塊就好,不需要全部一次替換設備。

我們看到的 BMW 無人造車廠,基本上那種產線不是台灣製造業的主力。因此,我們除了看別人之外,更要思考自己的產業需求。投入成本到關鍵的硬體、軟體,只要關鍵,不一定要投入高成本才能轉型工業 4.0。最重大的挑戰反而是:業者必須知道自己該優化什麼。所以,在這邊還有一個重點是,業者要開始嘗試問問題,「我的工廠特性是什麼?」「我現在最重要的轉型目標是什麼?」「在這個轉型目標下,我的第一步應該怎麼做?」「我打算投入多少成本、如何有效的評估這樣的轉型效益?」

打造數據驅動的智慧工廠,還需要「即時戰情室」來當決策大腦

問:什麼是智慧工廠?為什麼智慧工廠需要一個即時戰情室?

林:智慧工廠靠數據驅動,透過在工廠設備上佈建感測器、採集數據後,就可「即時」掌握工廠生產線上的大小資訊,進而讓決策更容易執行。

透過佈建感測器,生產設備上的所有數據,都可以被採集到雲端平台,並且透過數據的整理分析,進而變成優化生產效率的決策關鍵指標。圖片來源:AdvantechCorp

這個研華的智慧戰情室顯示廠內訊息的平台,改善最多的就是「生產效率」。以往是生產完才去看工單工時,但現在利用 MES 系統知道每個元件進出、設備狀況。

智慧戰情室有五大管理項目,讓工廠的環境、設備狀態可視化,而且手機也看得到:

FIMS 管理總表(人數、產值、生產力等比較主管需要的資訊)、MES 生產製造系統看在製進度(工單跑到哪裡、生產排程、良率多少)、EMO 設備監診系統就設備資訊進行監控(加工率、拋料率、溫濕度、二氧化碳)、PMS 預防維護系統(設備健康狀態及預防維護)、EMS 能源管理系統。

所有員工都可以看到這些數據,促成的最大效益就是激勵員工提高生產力,從數據直接了解員工工作方法與調整狀況。

工業 4.0 改善的不只是工廠,管理流程徹底優化才是重中之重!

問:有了智慧工廠後,管理上有什麼改變?

在研華的智慧工廠即時戰情室中,管理階層可以即時針對數據做出決策,了解並且改善生產鏈上的流程與增進效率。圖片來源:AdvantechCorp

林:以前,我人在林口,不一定會知道東湖廠的設備在保養所以停工,但透過即時戰情室馬上就可以了解。研華智慧工廠運行已兩個月,這期間最重要的目標是增加生產力,生產資訊可視化後,處理維護上已經提升效率。

這就是一個工廠的進化過程,同時也是管理的進化過程,從管理階層到基層員工都更能緊密的合作。以前設備故障,現場看到三色燈顯示才知道出問題,現在連接遠端管理,決策時間就縮短,也降低生產成本的浪費。

以數據為管理基礎的智慧工廠,讓領導階層與基層在設定生產 KPI 比較沒有隔閡,有助於團隊聚焦共識,利用客觀數據作判斷,層級分層清楚,組建解決生產管理的知識庫,處理的 know-how 也會開始累積。

張:研華透過戰情室管理,可以估算出總生產時間,以及產品在每個生產站上所需的個別時間。如此就可以規劃人力投入、資源調配。累積夠多數據後,還可以判定未來哪個產線還能自動化、提升效率。

事實上,工業 4.0 要改善的不只是工廠,能夠瞭解導入後自身工廠真正需求為何,才是進化或轉型中最關鍵目標,如此才有機會藉由最終資源/資料匯集的戰情室將管理流程徹底優化,進而達成智慧工廠的價值!

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(圖片、影片來源:AdvantechCorp,本文提供合作夥伴轉載。)

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