智慧製造新趨勢:設備連網無線化 數據分析進入跨製程

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隨著先前業界播種智慧製造已陸續開始收效,或是推進到下一個階段,未來有幾項發展趨勢也值得業界持續關注。

TPCA Show 2019甫落幕,今年展會持續聚焦在智慧製造議題,尤其PCB產業自2018年始藉由成立示範團隊,推出一系列針對軟硬板以及設備端的智慧製造解方,以中小企業為主要目標對象帶動其升級轉型,至今頗有成果。但事實上,不只PCB產業,包含電子資通訊產業以及傳統製造業在內,智慧製造仍是現階段各界關注焦點,而隨著先前播種已陸續開始收效,或是推進到下一個階段,資策會數位服務創新研究所組長謝沛宏因此也點出幾項未來智慧製造值得關注的發展趨勢。

若將智慧製造發展從設備、生產到營運端分層切開來看,在設備方面,無疑設備的聯網化與自動化是基本發展趨勢,特別是設備端未來因應5G發展而逐步加入無線。謝沛宏觀察,雖然前幾年因5G在台發展尚為完備,導致設備端連網是否走向無線化未受到市場太多關注,但近來市場對於無線化的需求卻正在逐漸成長。

其主要是因為針對複雜的工廠環境問題,線路本身需要維護且距離有限,布線問題仍是業者一大挑戰,其次為因應M2M連網需求,不只採集設備端的生產數據需要連網,生產設備也需與機器人、AGV等週邊自動化設備整合與溝通,特別是AGV在脫離磁條軌道式導引而增加其在部署方面的彈性後,也仰賴透過無線訊號進行如定位導航,而移動式設備本身在布線上也較為不易。因此隨著對廠內智慧化功能的要求提高,設備端連網走向無線化的發展趨勢可望在未來3~4年慢慢成熟。

除此之外,採集設備端生產數據並將之數位化、可視化仍舊是現在智慧製造應用大宗,不過值得注意的是,數據蒐集的重點並非大量「蒐集」,而是如何運用數據以及數據有何意義才是重點。謝沛宏認為,可視化應用與包括數據蒐集的品質、解析度以及其可追溯性等息息相關,而這些也都與後端AI分析應用產生緊密連結,因此在設備端蒐集數據部分,未來將會產生更精細資料的需求,而使得數據解析度越來越高,且因應數據分析呈現更多樣化的資料收集。

而在生產端部分,現在透過可視化生產管理,從設備端到人,甚至進一步與管理流程都已有更全面的整合,將傳統人工排程方式逐步轉化為以系統的動態排程,可以顯見的是可視化此類相當基礎的實務應用,已經陸續從生產線場應用推展到與管理流程的結合。而由於生產現場通常不只一種生產設備,生產模式因應單機、系統到整線,未來生產端的數據分析也將從單站進一步來到跨製程分析,而包括製程模擬、品質預測等AI應用也將逐步深化。

不過值得注意的是,當企業下定決心投入智慧製造的發展時,事實上在探討需求面以及實作面卻是兩個不同的操作方向。謝沛宏指出,事實上企業應需先從營運端思考整體發展方向,才能釐清未來如要進行數據蒐集,其目的到底是為何,因此這部分必須整合商業模式轉型的構想,才能確立藉由整合內外部數據資訊,如何調整營運或商業模式。在確立企業目標後,接著才進一步規劃出生產現場應如何改造與升級,以配合新的營運模式。
然而實際進入實作面,卻需要反過來從設備端智慧化開始啟動第一步,再逐步導入整廠生產管理流程,最終切入營運層面,利用數據輔助管理者進行智慧化決策分析。因此未來關注營運端發展,可以顯見定是會由底層發展應用而逐步往上推升,雖然當前許多企業內部都已有相關資訊系統協助其進行決策輔助,但當未來針對一些較複雜的供應鏈管理決策時,已不再是IT方面可獨善其身,透過底層跨生產製程的資料整合,藉由ITOT兩端的資訊匯流,才可能讓整體營運決策更加準確與即時。