打造智慧製造驗證場 聯手設備商及製造業者打造台灣品牌
- 洪千惠
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所謂的智慧製造，也就是從自動化再進展到智能化，在製造過程，引進資訊系統達到自感知、自決策、自執行的模式概念。因此在智慧製造的領域，未來的具體樣貌有四大特徵，其一以智慧工廠為載體；其二以關鍵製造環節的智慧化為核心；其三以端到端數據流為基礎；其四以網通互聯為支撐。這就意味著，在生產過程或製造端，新一代資訊技術與物聯網、大數據、雲計算、人工智慧等有深度融合。
不過要達到上述目標，台灣業界普遍認為，首先要先建立智慧製造標準體系，也就是建立製造系統與系統之間可以相互溝通的「語言」，這就需要數位製造、核心工業軟體的輔助。再加上網路化製造、敏捷製造的協作，才能具體對智慧製造的發展有支撐作用。雖然各國都在努力推動製造智慧化，但值得思考的是，各國要依據自己內部的產業生產型態，發展屬於自己國家需求的工業4.0型態。
工研院智慧機械科技中心智慧製造技術組組長羅佐良舉例，過去曾有製造業者邀請德國業者來台，希望從工廠第一線改良，直接導入工業4.0相關方案。而德國業者明白回應，由於每個國家製造型態不同，投入的生產資源各異，連帶相關產品的規模、毛利、面對的客戶、產品型態皆無法比較，因此無法用德國工業4.0的規模、型態完全複製到台灣。
羅佐良接著分析，台灣製造端希望邁向智慧化，達到IoT化、數位化，大多面臨的痛點，若想要改變型態，勢必要評估若停下產線做新設備、新系統的導入，犧牲產能的機會成本，業者能否接受？知識、資金門檻成也是業者能否投資、轉型的關鍵，包含機器人、感測器、自動化設備的投資成本大，若無法保證訂單穩定狀況下，者業造成業者不敢貿然投資。
二來，影響台灣製造是否願意轉型，另一重要因素是企業經營者的心態。想轉型會面臨很多抉擇，包含具體ROI幾年回收？國際情勢變動下，訂單是否穩定持久？然而，在整體產業發展路徑，政府仍希望扭轉台灣機械產業單機出口模式，提升為高附加價值的智慧製造系統整廠、整線輸出。所以在「智慧機械產業推動方案」架構下，設定以航太、機械設備、金屬運具、電子資訊、能源、3C、食品、紡織及水五金/手工具等產業，導入智慧機械與智慧製造解決方案。
智慧製造試營運，助機械業賣產品轉型賣服務
然而，協助台灣製造機械轉型智慧化，還有位在台中的「智慧製造試營運場域」，2017年9月正式掛牌啟用。台中市政府與工研院共同打造，希望透過該試營運場域，提供台灣相關業者嘗試製造優化與數據加值服務，打造工業4.0一條龍的示範點。針對其成立目的，羅佐良解釋，智慧製造試營運是前瞻基礎建設計畫其中項目之一，希望成為台灣製造升級轉型的重要發展基地。
由於台灣高端製造業者，例如航太產業，長期採用國外品牌設備為主，導致台灣製造業者跟設備業者對接不上。如果台灣設備業者邁向4.0，可靠度、性能皆提升，價格又有競爭力，製造業者就更願意採購台灣品牌設備，對兩個產業都能提升。在此邏輯下，整廠整線皆是台灣設備，再輔佐國產軟體協作，達到台灣版工業4.0示範線，呈現台灣設備、軟體到應用解決方案的場域驗證，讓製造業者在此設測試再評估投資成本。除此之外，智慧製造試營運場域內部，從軟體、硬體提供模組化，協助業者開發如ERP、MES系統，變成整廠整線的方案。產線目標建置9種混線生產，包含航太、汽機車、自行車、工具機、零組件等。
去年9月至今，試營運已建好自行車元件花鼓線混線生產，透過試營運的驗證，預計在台中擴大新廠，透過自動量測、加工、運料、供料整合，做到4.0生產捷徑。具體細節有搭載國產的感測器、軟體開放製造執行系統及分析模擬系統，提高生產效率預測、監控、安全、量測面向功能。這些系統整合後，以花鼓導入生產為示範，AGV(無軌自動搬運車)串接材料、刀具等運輸、分類、出貨，提高稼動率，讓業者單件製造加工時間再縮短。
羅佐良指出，當硬體設備國內自主，軟體依據企業規模開發，可望降低業者投資風險。他舉另一案例，台灣刀庫(CNC自動換刀系統)的龍頭企業德大，營收規模在全球數一數二，東台、百德、亞崴、高鋒與台中精機等工具機大廠都是它客戶。德大投資刀庫設備，轉型邁向IoT化，不僅自己導入ERP，也讓上下游導入同樣的ERP系統，並做到單機智能化、供應鏈生產排程、跨場域資料可視化，因而讓發包材料、零件進度快速掌控。
德大除了企業主願意投資，更重要是他們做到智能化上下游製程整合，達到提升供應鏈效率、大幅縮短產品交期。其轉型關鍵重新檢視上下游代工狀況、重新設計製造流程。從供應商排程、生產習慣、組裝手法經過數位化精密計算，訂出組裝SOP，因而讓產量有效增長，讓營收從新台幣千萬成長到數十億成績。從德大的轉型經驗來看，若業者希望做小量測試，並希望透過分段模組化環節來優化生產流程，試營運場域即是適合的測試對象。
智慧製造試營運場域希望成為驗證台灣設備、軟體的Total Solution。試營運場域建立示範場域的模組化服務，同時不限制只服務4.0階段的業者。該場域希望成為服務團概念，從硬體到軟體，讓國內製造業者投資對台灣設備有信心。預計今年下半年，對接更多設備及製造業者，做展示、驗證等相關服務。試營運場域也與國外領導廠商合作，包含達梭系統、西門子、三菱、Rockwell Automation，確定驗證標準是符合國際水準，達到最終智慧製造生態圈串聯。
