今年受到疫情影響,許多產業試圖透過業務轉型、數位轉型來度過景氣低潮,其中製造業更因為中美貿易戰衝擊,紛紛加快其轉型腳步,但對於許多中小企業主而言「看不到智慧製造導入的真正效果」是阻礙轉型的關鍵。
在「2020 AIoT 論壇」中洛克威爾自動化(Rockwell Automation)資深顧問何輔仁分享,在工廠數位轉型後,許多企業主開始蒐集到大量數據資料,卻面臨不知道如何與營運問題做分析的情況。
因此若能以「小改變帶來大效益」,或許是讓中小製造業願意嘗試的開始,像是藉由 AI 與機器學習建立「變頻器的故障預測模型」,就能有效降低工廠停止運作的機率。
如何從單點作業項目拓展到全工廠的數位轉型?「篩選正確數據」是關鍵!

何輔仁也指出,在智慧製造的概念下,許多製造業希望透過 AI、機器學習的技術來做到設備異常偵測或改善良率等,但往往只能做到單點項目的改善,若要拓展到全工廠導入卻經常遭遇瓶頸。
這樣的困境主要在於,許多製造業都知道要搜集資料,但往往很多都是沒有用的資料,導致在分析時產生誤判。或者是聽到許多解決方案供應商的應用案例,但要套用到自己的產線上卻又格格不入。
何輔仁表示,Rockwell 致力於協助企業找出資料的價值,透過一套方法論幫助企業找出營運上的問題點,並透過分析工具來解決,之後才是引入機器學習與 AI 來建模、預測,並採取行動,如此才能完整的進行轉型改造。
從工廠的數據蒐集、清洗到模型建立分段拆解,加快企業找出轉型問題
過去企業透過機聯網搜集資料,OT 部門人員將資料存入資料庫,IT 人員將資料整理排序,再由資料科學人員分析資料、建模,最後交由 OT 驗證,整個流程橫跨不同部門、平台非常耗時,且成果無法重複使用。
因此,Rockwell 將多年協助製造業轉型的經驗歸納推出 Rockii(Rockwell Information Intelligence)。協助企業以概念驗證(POC)的方式,將整個流程拆解,從前端參數連結、資料記錄的「蒐集階段」,到資料清洗、統計分析的「診斷階段」,最後進入機器學習、模型建立的「預測階段」,以及未來由 AI 提供建議行動的「指導階段」,讓企業能清楚了解各階段的轉型問題。
其中「資料清洗」是許多業者最頭痛的問題,Rockii 透過數據中台(Data hub)快速處理不同來源的資料,依據產線、功能將資料分類,將資料從既有系統中解構,加入新增感測器的資料,再依據不同應用需求去重構,把需要的資料快速整合出來。

以前面提到的變頻器為例,Rockii 就能藉由追蹤變頻器的所有運作參數、記錄操作的環境因子、關聯報警訊息,而後進行統計分析,以及建立預測故障的模型,讓 AI 與機器學習技術融入變頻器預知保養中,以避免突如其來的損壞而造成產線營運中斷。
何輔仁也補充,Rockii 除了應用在關鍵元件維運,還可應用於能源優化、產能產線優化,及物料管理等環境優化。
5G 邊緣運算的智慧工廠新應用— AR巡檢

而邁向智慧製造後,工廠有更多的設備連網,「資安」也成為企業需更重視的議題。在日常的巡檢作業上,傳統方式是巡檢人員拿紙張表格,到各個機器設備抄錶巡檢做記錄追蹤。
但目前 Rockwell 發展出以 AR 技術連結資料庫,巡檢人員只要手持平板,走到定位結合空間辨識,系統便能自動呈現需要抄寫的表格,也能告知需要抄寫的數據,並即時串連後端分析平台。對於新進的巡檢人員來說,也能快速上手以減少各種人為疏失。
現今 AI、物聯網、大數據等智慧製造應用,都仰賴工廠「數據」的蒐集,然而熟悉製造業 Know-how 的數據分析專家並不多見,擁有豐富智慧製造導入經驗的 Rockwell 期待能透過 Rockii 將需要人為分析的專業知識模組化,成為可套用到任一產業的工具,協助中小企業大幅節省時間效能,彈性調整生產營運流程!
(本文提供合作夥伴轉載。首圖來源:Pexels)
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