隨著工廠不斷發展,場域以及設備之間的關係也越來越複雜。元宇宙概念發燒,藉由數位孿生與 3D 感測等技術,得以塑造出元宇宙的虛擬空間,而透過 AR 快速實踐廠房維運管理,將成為智慧工廠下一階段的部署重點。

洛克威爾自動化智慧製造應用發展資深顧問何輔仁指出,目前製造業的廠房維運管理工作的效率不彰,「製造業進入新時代應該有新做法,AR 技術的直覺化操作結合後端數位管理平台,可以讓工廠的維修、巡查等工作效益更佳。」

製造業面臨的三大挑戰,如何用 AR 解決?

何輔仁進一步點出目前製造場域維運的困境,首先受到高齡化、少子化趨勢的影響,讓製造業面臨嚴重的缺工問題,新進員工不足導致資深師傅無法傳承經驗,造成廠內專業斷層。

其次是近年受產業環境影響,銷售利潤逐漸下降,營業額成長趨緩,在此同時越來越多的跨國服務需求墊高企業維運成本。

第三是內部缺乏關鍵數位技術,致使產品差異化的難度漸高,產線的生產績效無法展現,客戶滿意度也因此難以提升,「透過 AR 技術的導入,製造業者可望解決這三大問題。」

何輔仁接著表示,智慧製造概念問世至今大約 10 年,10 年來製造系統持續進化,發展初期側重於設備數據的擷取與可視化,近幾年 AI 興起,業界開始透過演算法進行大數據分析,2021 年元宇宙一詞登場,「透過 AR 技術呈現製造業 AI 系統分析的資料,提升製程與維運效率將成為智慧化工業變革的下一步。」

至於 AR 技術在製造系統的定位,他認為這是一項輔助工具,「可以在對的時間、地點,把對的資訊給對的人。」

工廠 AR 平台具體如何運作?何輔仁解釋,巡檢工作開始時,AR 眼鏡的畫面將出現箭頭引導人員前往維修處,抵達待維修的機台時,畫面會以可視化圖形與文字,要求人員按照標準流程精準的完成工作。

當維運工作完成時,前端的 AR 設備會將資訊回報給後端數位系統,並將資訊建入數據從後端產生報表,提供管理人員判讀相關趨勢,「由此來看,AR 在維運工作中應用絕非單一環節環景辨識,而是更多的應用數據連結,有效結合數位管理平台,才能提升整體流程的運作效率。」

AR 技術導入門檻高!洛克威爾自動化解決方案成業者助力

不過 AR 既已問世一段時間,在製造系統的成效又如此顯著,為何至今成功案例並不多?

何輔仁點出問題出在導入門檻過高。「要建構完善的 AR 環境,必須先在導入場域建模,此環境的過程就已繁複,再加上後續的相關設備選擇、應用軟體開發、資訊系統整合、平台維運更新,都需要高度專業與大量的時間、費用投入,對資源有限的企業而言是難以承受之重。」為了協助製造業者解決此一問題,洛克威爾自動化推出了完整的 AR 解決方案與運作機制。

在場域建模部分,洛克威爾自動化的 SkillWorx Assisted Worker 平台結合了 SLAM(Simultaneous localization and mapping,同時定位與地圖構建),透過 SkillWorx 與 AR 眼鏡,現場人員可在 3 分鐘內完成建模,快速掃描建立實體地點的數位副本。同時透過「Special Tagging」空間註記技術,快速點選增減物件,透過數位標籤標註實體物件資訊、提供設備相關資訊導引人員完成任務。

日後產線若調整設備種類位或位置,同樣可透過此一軟硬體機制,配合數位空間快速點選增減物件,增加標定更多應用資訊。

透過上述功能,身著穿戴式裝置者可精準執行操作與檢察設備部件,在教育訓練模式或實際工作遇到問題時,則可由身處遠端的專家進行協作指導,此外專家或老師傅還可利用此 AR 系統紀錄、創建標準工作流程,讓之後新進人員按照步驟完成工作。

除了多元化工具外,洛克威爾自動化的專業團隊也提供諮詢服務,從導入前的功能需求訪談、空間硬體規劃,設備設定、規劃報價,到整體系統開發測試與展示驗收,各環節一應俱全。

何輔仁表示,直觀式視覺介面與功能完整的數位平台,讓 AR 設備成為製造系統提升維運作業效率的重要助力,「洛克威爾自動化的解決方案與專業服務,則可協助製造業者快速建構最適化 AR 系統,用最有效的工具迎接智慧時代新挑戰。」