【TechOrange 編輯部導讀】
隨著人工智慧、雲端與自動化技術不斷演進，智慧製造正在進入下一個關鍵階段。《TO》精選了世界數家智慧工廠案例，帶領讀者一起了解最先進、最高效與最為永續的新製造面貌。
以下，是全球最大汽車零件製造商 Bosch 的智慧工廠精彩案例：Bosch Connected Factory。
全球最大汽車零件製造商 Bosch 位在德國布萊夏地區的連網工廠（Bosch Connected Factory）專門生產車身穩定裝置（ESP）和防鎖死煞車系統（ABS）等安全系統，且是該製造商通往元宇宙工廠之路的一個重要里程碑。
元宇宙工廠，或稱元工廠（Meta-Factory），被認為是智慧工廠的下一階段，而將 Bosch 推向元工廠的重要基礎建設，則是一款名為 Nexeed 的工業 4.0 智慧軟體。
Bosch 數位孿生技術打通元宇宙工廠之路，生產線預測更加容易
宛如科幻場景的元宇宙虛擬空間，正在工業應用上取得真實進展，將現實世界中的物理資產、人員、感測器、系統等藉由虛擬方式呈現出來，讓人類方便進行廠房管理並掌握實即時數據。
在元宇宙工廠中，機器和設備將被虛擬化、數位化，透過數位孿生技術（digital twin）與現實世界進行互動和交流，進而實現更加智能和高效的生產營運。
由 Bosch 連網工廠開發的智慧軟體 Nexeed，就是結合了數位孿生 3D 模擬的優點，能讀取超過 6 萬個感測器中的關鍵數據，彙整各種不同數據流，並將這些數據快速交付給操作員，實現預測性維護（predictive maintenance）。而這些機器數據，正是過往很容易被機器操作員所忽略的。
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Nexeed 智能軟體管理：降低 25% 維護成本、25% ESP 生產線中斷情形
舉例而言，Nexeed 上的數據報告通知，可以顯示零件裝配線上的灌封工具即將需要進行維修，提醒人員及早準備，這樣的預測反應等同讓機器的停機時間縮到最短，而在 Bosch 工廠中，透過這樣的系統成功減少了 25% ESP 生產線的擾動中斷問題。
Nexeed 的核心組件是工業應用系統，以單一整合的儀表板加上用戶介面，與所有連接的應用程式進行接口，這種連接性往往需要耗費大量的程式運算，包括處理價值鏈上許多機器和系統來源的數據，以及解釋供應鏈上許多格式和通訊協議，因此融入數字孿生技術的優勢，在於能夠收集並整合這些大量數據，把數據同質化，從那些製造工廠機器的公司到軟體開發人員到維運工程師等，提供更便利的工作流程。
Bosch 布萊夏連網工廠生產調度部門負責人 Christoph Kunz 表示，「Nexeed 是我們生產設備的大腦，它讓（生產）流程變得透明，並告訴我們的機器應該要做什麼，以及何時做。」Kunz 指出，他可以在他的電腦或是平板上輕鬆追蹤每台機器的狀況。
據統計，Bosch 透過 Nexeed 這樣的智慧製造方案降低 25% 維護成本，增加 15% 機器可用性，提升 15% 物流資產利用率，還削減了 30% 的庫存量。除此之外，至今為止全球已有超過 100 家 Bosch 客戶也已受益於該公司 Nexeed 智慧工廠轉型的專業知識和實踐，甚至 Bosch 也將其作為一站式服務提供給北美市場。
最重要的是：效率，也意味著永續。數位化能源管理亦有助於減少工廠的碳足跡。Bosch 也推出了一個相應平台 Nexeed Energy Platform。其位於德國洪堡（Homburg）的工廠在應用該平台後，成功將能耗降低了 40%，並且透過查明空氣洩漏點，每年省下 80 萬歐元（約新台幣 2653 萬元），資本支出的回收期不到兩年。
全球製造業都在追求的價值創造！未來工廠會是什麼模樣？
在「未來工廠」中，對機器、流程和數據的整合需求將越來越高，而工廠無疑需要一個敏捷精實、具前瞻性、模組化且連接性強的解決方案，以創造更高的生產價值。
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上述的 Nexeed，就為 Bosch 邁向未來工廠打造了一個極佳的基礎建設。因為它還有一個極大的優勢：開放性，這可以在很大程度上幫助製造業應對工業 4.0 的挑戰，當應用於現有生產線上，能輕易把機器連接到工業物聯網（IIoT），不僅提高了生產效率和縮短生產週期，還能提高生產品質，幫助解決許多製造業正在面臨的實際挑戰，如人力短缺、環境保護議題、生產效率瓶頸等。
Bosch 連網工廠的創新案例，正在幫助全球智慧製造的前景鋪路，在未來的智慧工廠中，我們有望看到這類不可逆的趨勢：輕鬆的協調配置機器運作，根據需求和條件即時擴張或縮小生產線；工廠地板上的感應迴路將提供供電，讓無人搬運車（AGV）運輸零件，實現人和機器人之間的緊密合作；運用數位孿生技術分析、模擬複雜的物理現象並進行預測；極為快速的 5G 網路，達成即時性的數據共享，促進製造業達成全面性的高效營運。
智慧工廠的普及，必然會帶來新的發展和可能性，為製造業提供更多的創新解決方案，作為全世界最大的汽車零件製造商 Bosch，其連網工廠在其中必定會繼續扮演重要角色，值得我們持續關注。
參考資料：Bosch1、2、3、4、Bosch Rexroth、Sustainability Success、metrology.news，首圖來源：Bosch。
（責任編輯：藍立晴）
