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工业4.0的运筹策略

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技嘉科技策略信息长暨副总经理白光华。
技嘉科技策略信息长暨副总经理白光华。

提到工业4.0,技嘉科技策略信息长暨副总经理白光华指出,必须要同时考量物联网、云端运算及巨量数据。物联网的架构,是在许多实体产品如居家家电、交通载具等嵌入各种感知设备,透过感知层的环境感知、情境感知及意境感知技术,加上影像、文字、条码及射频识别技术,以及控制及自动化技术,再透过网络层的云端运算及网络管理,进行巨量数据分析的探勘、分析及整合,最后应用在许多领域上,包括绿色建筑、智能车载等,包括个人穿戴装置的感知器、电商个资,都已形成物联网的基础,工业4.0的架构也是建构在物联网的基础。

白光华以工业感知装置为例指出,传感器硬件的基本架构,包括负责传感及蒐集环境信息(温度、湿度、光度、压力、二氧化碳浓度等)后,使用类比信号表示的传感元件,以及负责将传感元件传感到的类比信号转换成数码信号,并将数据送到处理单位加以处理的信号转换元件。其他架构还包括储存元件、处理元件、传输及电力供应等。

白光华指出,传感网络的设计考量,必须兼顾网络的容错能力、网络的扩展性、单一传感网络的传输介质、传感器的价格、传感器硬件设计的限制、无线传感网络的网络拓朴、传感环境、省电机制等,应用在工厂运作时,可以做到自动化作业、自我侦测、诊断、预警、信息传递、异常追踪及动态信息调整等。

「iData」变身「Smart Data」 创造信息高价值

工业感知装置所蒐集的工业信息,其实就是巨量数据中的「iData」,白光华指出,iData还必须要设法变成Smart Data,累积成有价值的数据,贵公司若为生产最终产品(如日光灯管),平均一年全球的销售量为5,000万,定义在3年产品使用寿命的条件境下,则我们可以假设贵公司散布在全球运作中的产品有1亿5千万,如果能够让贵公司的产品成为蒐集巨量数据的工具,就可能会累积成相当有价值的信息。

为了能够分析巨量数据,云服务的运算速度就变得非常重要。白光华指出,云服务的价值,包括可以解决peak time问题,如购票系统,再来是解决实时性的需求,如促销活动,最后是可以在any where、any time及any device提供服务。

在云端运算、巨量数据及物联网的影响下,价值由硬件转移至软件,由产品转移至云端,由产品转移至服务,也引发工业4.0的趋势,如何以数码科技建立具有适应性、资源效率,以及人因工程学的智能工厂,成为许多制造商努力的目标。

突破工业4.0障碍  推动全球智动化

但白光华也指出,工业4.0目前仍有三大障碍需要突破,分别是通讯标准、安全及人员培训,但回顾过去的工业革命,蒸汽技术促成轻工业的发展,电力技术造就重工业的发展,信息技术则是促成产业自动化,显然都会对商业型态造成非常大的影响,台湾科技业过去30年的发展是靠Wintel,未来30年势必要有所转变,也带来包括资源整合、创意及人员培训的三大机会。

事实上,全球制造业智动化的发展趋势,已经蔚为成形。如美国在2013年启动「AMP计划」,进行先进制造研发,目标在重新取得国际制造竞争力的领先地位;德国则是在2012年推动「工业4.0计划」,以虚实合一的制造系统为核心,建构「智能工厂」;韩国则是在2014年推动「机器人发展计划」,以网际网络与机器人,发展下时代智能工厂;日本则是在2014年推动「机器人国家发展计划」,发展人机共存未来工厂,并投入发展医疗照护等服务型机器人,大陆则是在2011年核定「十二五计划」,发展机器人自动化生产等制造高端设备。

我国政府也积极在推动「生产力4.0」,发展以机器人为核心的人机协同、智能自动化弹性生产的。这些计划都需要政府帮助推动,包括设备智动化、系统虚实化及工厂智能化,才能达成缺陷自动诊断、在线异常预警及多元产品动态配方调整等制造目标。

白光华指出,从过去数据显示驱动制造业转型的外力,包括数码化、个人化、全球化、法规、服务化、连通性及大量运用软件产品,如何转换客户的声音,成为研发的需求更是重点。以前是利用问卷及需求访谈,现在有了巨量数据分析技术,企业可以透过消费行为分析,代替问卷找到客户的需求,也可形成专利地图,作为产业技术发展方向。

白光华指出,产品的生命周期,前导工程都常需要花上3?4年,基础机种的生命周期大约只有6个月,衍生机种系列产品的生命周期也只有2个月,因此工业4.0的另一个目标,就是要设法创造衍生机种、延长销售期,同时要思考,如何透过异业整合、软件整合及虚实整合,建构平台,而不只是产品。

运筹流程要实时  发挥生产力4.0最大成效

有了云端运算、巨量数据及物联网技术,制造业就可以设法做到价格预测,改变采购、供应链,VMI(供应商管理库存)管理模式升级,供应商就会提供材料,工厂就不需要备料。白光华强调,全球运筹流程不只是要做到实时,因为订单会变,供应商要能够跟着变化,甚至让供应商成为生产线的一部分,才能因应瞬息万变的市场。

运筹流程规划也因此要有所不同,如以前是用预测的方式执行,现在结合云端运算、巨量数据及物联网技术,就可以执行延缓策略,设计不只一个的减震点,包括存货缓冲、时间缓冲及产能缓冲,不仅可以依销售预测备货,还可以同时考量实际销售拉货,达到虚实整合的推及拉之全球运筹,提升客户达交的能力并同时降低库存及呆料的可能性。

白光华最后指出,生产力4.0可以让制造业的运作方式,从推式需求转变成拉式需求,让假性需求变成真实需求,买气才会真的变好,存货也可以降到最低。只要有了杀手级的应用,加上大哥级的服务,就能让工业4.0不会只是口号,也才能改变工厂管理、物料管理,改变每一个人的生活。


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