Search
Close this search box.

打造可實戰量產的示範工廠!華碩樹林廠證明 5G 加速 AIoT 的智慧製造競爭力

結合 AIOT 與 5G 等先進技術,打造出可進行數據化管理,並具備高彈性與永續性兩大特色的產線,是多數製造業推動轉型的終極願景,此願景如今已在華碩電腦位於樹林的全球供應暨智能生產管理中心智能製造處(簡稱「樹林廠」)實現,華碩電腦智能整合方案部處長呂文成指出,樹林廠透過 5G 技術,提供高速率與低延遲的網路服務,整合 AIoT 設備,讓產線的管理成效明顯可見,這足以證明智慧化系統已能為產線帶來實質效益,「華碩的智能製造解決方案與服務團隊則可協助製造業順利貼身打造最適化智慧系統,讓企業更具競爭力。」

華碩全球供應暨智能生產管理中心智能製造處廠長林威良強調,「這座廠房有固定產能,所有的智慧化設備都經過實戰驗證,不只是示範工廠。」他表示,樹林廠主要生產工控主板、邊緣運算或高階伺服器等泛工業用途產品,這些產品均有少量多樣特色,可展現出華碩解決方案的彈性能力。整體產線由 SMT、DIP、組裝、測試與包裝線所組成,各設備都有不同的智慧化功能,整條產線從零到有逐步完成建置。

華碩電腦智能整合方案部處長呂文成指出,透過 5G 技術,提供高速率與低延遲的網路服務,整合 AIoT 設備,讓產線的管理成效明顯可見。

呂文成接著點出華碩選擇在樹林廠打造智慧工廠的主因。他指出智慧化已成全球製造業的發展共識,再加上近年的疫情、地緣政治風險與淨零碳排等外部變因帶來的高度不確定性,彈性、永續成為建構新世代產線的必備條件,在華碩 2019 年成立智慧物聯網事業群中,智慧製造即是三大主軸之一,「華碩希望藉由 AIoT 技術優勢成為智慧製造解決方案與服務供應者,透過生態系之力協助供應鏈建立智慧製造系統。」因此 2021 年開始著手規劃樹林廠智慧製造場域,打造具備少量多樣生產模式的產線,「對華碩來說,樹林廠有內外兩大效益,對外是展示智慧工廠解決方案效益與團隊的導入能力,對內則是提供給內部客戶最有競爭力的生產製造服務。」

5G 就像系統中的大動脈,即時快速傳輸設備數據

華碩樹林廠的智慧工廠是由感測、通訊、運算等技術組成,透過亞旭電腦的 5G All-in-one 小基站與微軟的 Azure 5G 企業核心專網(Azure Private 5G Core)構成的 5G AIoT 系統負責運作,具備數據透明可視、可分析預測功能,運作方式是先在設備內建置感測器與連網裝置,形成機聯網架構,再透過 5G 與 Wi-Fi 等搭配的通訊網路,將數據傳送至內部的資訊顯示平台與後端分析系統,現場管理人員可藉由顯示平台掌握機台運作狀態,並以此調控產能達到彈性生產目標,後端系統則可將數據累積為資料庫大數據並進行分析,協助廠管人員制定最佳化生產策略。

整體而言,樹林廠的智慧工廠系統由「M2M 機器對機器通訊 / IoT 物聯網」 與「AI 人工智慧化」兩大解決方案組成,前者包括製造執行系統(MES)、機聯網、廠務監控系統、3D 可視化系統、中央監控管理平台以及戰情室,後者則為 SMD 物料進料檢測、SMT AOI AI 覆判、DIP 爐前 AI 瑕疵檢測、包裝站 AI 瑕疵檢測、人員行為辨識、AR 智慧眼鏡系統、智能倉儲、無人物料搬送控制系統(AMR)、人臉辨識與測溫、靜電門禁機一體機、協作機器人 COBOT 等,這兩大系統涵蓋了樹林廠的廠房運作。

在此架構中,AIoT 技術主要架構在設備、系統上,其中 AI 負責邊緣運算,IoT 負責終端設備之間的鏈結與通訊,5G 則負責設備與後端系統之間的數據傳輸,「5G 就像系統中的大動脈,即時、快速的傳輸設備數據」,呂文成以自主移動機器人 AMR 系統和 AR 智慧眼鏡系統為例,華碩樹林廠內的 AMR 專責搬運產線載板,此工作過去採人力作業,由工作人員將累積在產線後端的載板搬回前端,現在則由 AMR 運送;AMR 同時也負責將物料由智能倉儲運送至產線。AR 智慧眼鏡則用於遠端協作、巡查維修等工作,現場人員遇到疑難時,可配戴 AR 眼鏡將即時影像傳輸給後端專業人員,後端專業人員再從遠端系統觀看現場 AR 眼鏡中的影像,並發出指示協助前端人員操作、維護設備。現場人員配戴的 AR 眼鏡也可顯示眼前設備相關的資訊與操作、維修方式,讓現場人員可以釋放雙手,進行設備巡檢與查修。

華碩全球供應暨智能生產管理中心智能製造處廠長林威良指出,透過完整的智慧化功能,樹林廠的 SMT 生產力提升 20%、PCBA 直通率提升 20%,報廢率降低了 14%。

5G 高速率、低延遲、大連結,可精準定位與大量傳輸影像

AMR 物料搬運與 AR 智慧眼鏡系統,都需要有與以往不同的傳輸技術,像是不斷移動的 AMR 需有精準定位,AR 智慧眼鏡則需傳輸大量影像資訊,5G 的「高速率」、「低延遲」和「大連結」特色,則可滿足此需求,林威良就指出,AMR 搭配 5G 可省掉一半的搬運人力,5G AR 智慧眼鏡也減少 50% 的人力操作時間,大幅提升巡檢效率。

除了這兩項技術外,華碩其他智慧化功能也具體展現在實際效益上,例如整合 AI 與 AOI 兩項技術的瑕疵檢測,就可應用於不同的產線環節,後端檢測可減少人力檢測容易出現的疏漏,製程中的檢測可避免重工與廢品機率,透過完整的智慧化功能,樹林廠的 SMT 生產力提升 20%、PCBA 直通率提升 20%、換線時間減少 54%、報廢率降低 14%,成效十分明顯。

華碩整合 AI 與 AOI 兩項技術的瑕疵檢測,可大幅降低錯殺率。

樹林廠的智慧製造系統從 2022 年上線以來,產線穩定運作,當初規劃的效能也如期浮現,近期更通過 ISO 9001 品質管理、ISO 14001 環境管理系統驗證、ISO 45001 職業安全衛生管理等標準,對於未來,林威良和呂文成表示智慧化是持續演進的旅程,「目前我們已經完成第一階段的 IT 與 OT 整合,接下來將計劃擴大導入 AI,將智慧化做得更深更廣,將善用數位科技解決痛點的做法分享給業界,證明以 AI 為本的智慧工廠是明確可行之路。」