智能转型强化韧性，踏上制造进化旅程
- 阚大成／DIGITIMES企划
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根据国际货币基金（IMF）预期，2023年全球经济前景将呈现「黯淡且更加不确定」局面，估计经济成长率由2022年3.4%下降至2.9%。与此同时，还有包括全球货币紧缩、乌俄战争、国内经济放缓等黑天鹅飞舞，在在对经济复苏构成挑战。
以台湾ICT制造业而论，亦与全球经济局势同步，在2023年遭逢近年来最严峻的考验。比方说随着近年疫情冲击、地缘政治情势影响，驱使产业必须走向全球性分散式生产布局，以期维系供应链韧性能量，因此首要挑战便是供应链重组。另外像是库存去化压力犹在，乃至净零碳排压力渐增，亦可视重大挑战。
然而危机正是转机，关键就在于智能／绿色双轴转型，谁转型得越成功、谁就越快走出低谷。为此DIGITIMES于日前举办智能工厂系列春季台北场论坛，并将主题设定为「Manufacturing Tomorrow」，期望为制造业指引如何因应2023新挑战的良策。
扣合财务指标，方能造就成功的转型
此次论坛由首位Keynote讲师安口食品机械总经理欧阳志成率先开讲，他强调「成功无法复制，失败可以避免」，所以希望帮助大家避免踩坑、做出无效益的转型。
安口专注经营各国种族食品，擅于根据不同地域的食物外型、配方、口感，协助客户打造涵盖馅料处理、面团处理、生产、熟化、包装等完整流程的解决方案，包括食品机械与配方。其产品已销售至112国，以中小型规模的安口来说，亟需借助数码转型，在有限资源下有效推动全球拓销。
为何需要数码转型？欧阳志成引述爱因斯坦所言，「疯子一直做一样的事，却期待不一样结果」，过去的安口曾陷入相同处境，做事方法没什麽变，却年年订定很高的营运目标，最后结果往往不尽人意。为了有所改变，安口投入转型，却一度事与愿违，未能展现预期的转型成效。
可归因于三个错误。一是「要跟别人一样」，可惜概念、做法不对，无法复制他人的成功。二是「为了数码化」：想赶紧用科技取代人工，但不确定目的为何。三是「看错问题点」：2011年导入ERP，希望优先解决帐料不符问题，故全力推动帐料合一，结果工作效率未因此而提升，营收也无成长。
后来他有所顿悟，不论做数码转型或导入新系统，皆需扣合企业经营的最根本关键「赚钱」，过程中的任何行为，全都需要串连财务指标，再针对各个问题点往下串接，否则大家会不知为何而战、为谁而战，自然显现不出转型效益。
藉由数据分析，驱动生产设备的检测诊断
台湾科技大学工业管理系教授许嘉裕，从学界角度分享其参与智能制造、数据分析、瑕疵检测等专案过程中的Lesson Learn。他指出智能制造常见的分析分为四块，从描述问题起步，接着找寻关联性、做预测、最终产生优化；以往侧重数值型数据分析，现今随着Sensor、Image数据量大增，业者须藉由深度学习模型来因应新的分析需求，但问题没那麽简单，成功关键在于如何取得对的数据、找对的问题，最后还需要有能力维护模型、让它对于你的问题与数据有适应性。
以半导体厂的Low Yield关联分析分析为例，近10、20年来始终难以摆脱Sampling Issue，必须在有限甚至不完整的数据下进行分析与判断。为解决这个多变量问题，他习惯用决策树来执行变量分析，不用神经网络模型，系因诊断的初衷是探索原因，所以模型要具备可解释性，不只是要追求模型准确性而已。
假设你面对的变量，从不到百个膨胀到上万，就不宜用过去经验来解读问题，必须仰赖数据、模型来处理，过程中最重要的诀窍就是特徵选择（Feature Selection），把不用的拿掉，对后续建模将更具助益。
迎向智能制造思维，带动产业突围致胜
台中精机厂副理邱旭如，分享该公司如何转变制造思维，迎向精密机械产业挑战。她指出，台湾工具机产业的挑战，主要是在全球技术层级位居中端，前临前有强敌（日欧）、后有追兵（国内）处境，急需靠智能制造来突围。
因此台中精机致力推动智能制造与永续发展，期望打造机械产业千湖之蓝。不论智能制造或工业4.0，都只是策略与手段，重点仍在于如何提升公司竞争力；故台中精机选择先重新建构流程，力求信息串通，为工厂智能化扎下坚实基底。2022年将绿色制造加入智能工厂蓝图，期望实现绿色工厂、绿色机器及绿色目标等三「G」核心目标。
邱旭如说，其启动转型的切入点包括智能组装线、智能加工线，并设定中长期智能化目标，第一步是实现工厂运作信息的数码化和实时化，接下来善用数据做决策、制造系统反覆整合与运行效能优化、萃取老师傅经验技术并整合于成熟AI系统，最后达到AI自主自适应及智厂工厂持续进化目标。此外该公司期望带动中部精密机械产业共荣，齐力推动整体机械产业升级。
以二阶段进程，实现工厂智能化
华硕电脑智能解决方案事业部资深经理曾立方表示，工业4.0与数码转型进程相近，依序为电脑化、连结化、可视化、透明化、预测化、适性化；华硕据此综整为两阶段智能工厂进程，第一阶段为「打通设备控制层与现场管理层自动化与数据化」，第二阶段是「建构数据驱动架构与可分析能力」。
华硕树林工厂即以二阶段推动智能化，旨在纳管所有数据、配方，再与现场及模拟系统互动，以期在未投产前即对设备或制程设计参数、模拟生产，确保投产时可掌控所有变因。
树林工厂场域大量引用华硕自制的元件，例如DIP炉前瑕疵检测设备，蕴含AI机制，使用者拍下首件良品照片送交训练，15分钟后便可开工。其背后由AISVision AI机器视觉开发套件支持，具Low Code特性标榜简单易用，可用于表面瑕疵检测、物件识别、组／测／包产线异常分析。
植基FPGA架构，支持低延迟边缘AI应用
艾讯经理潘孟楷指出，不少客户皆透露，导入AI往往面临预算、扩充性等挑战。例如SI根据客户设计的三大任务，分别布建三套系统，如今透过以艾讯解决方案为基础的单一系统，便可稳定执行三重任务，助SI节省2/3营业成本。
也有许多客户要求机器手臂、AMR具备Ultra Low Latency规格，既有架构难以实现；如今凭藉艾讯的RSC201平台，即可满足需求缺口。RSC201为边缘AI解决方案平台，植基于Xilinx FPGA架构，支持低延迟、宽温、宽压输入，相当适合产线运用，例如用于AGV / AMR / UAV，可侦测障碍物、人员走动、栈板位置。
艾讯合作夥伴基腾科技的共同创始人张修诚说，近2年来两家公司已成功落地于智能工厂情境。FPGA蕴含多项优点，包括可程化，而基腾擅于开发FPGA的Soft IP技术，可搭配RSC201等艾讯的平台，发挥多镜头的影像校正、提高亮度等功效。
类比技术历久弥新，为工业自动化的关键元件
意法半导体（ST）亚太区技术行销专案经理庄维焘指出，ST提供丰富的类比技术方案，预期未来几年不论对工业自动化、电动车等场域，都是重要的基础建构元件。ST经营类比技术长达逾40年之久，目前有两大主力产品线，包括电源管理、信号调理（Signal Conditioning），皆朝省电、小体积、高准确等目标持续精进。
关于信号调理，ST的主要产品落在36V、5V规格，以放大器／比较器等主流应用来看，会以Tiny Packages、节能、增益带宽（GBW）为未来发展方向；对于工厂而言，最常见的信号调理应用为电流检测（Current Sensing）。
至于电源管理，ST主要提供DC-DC和LDO，其中DC-DC因Voltage较大，在工厂会有较显着的应用需求，其中运用较频繁的莫过于降压转换器（Buck Converters）；此外近年愈来愈多工厂开始运用eFuse / Power Breaker，以保护重要机台的工作电流。
凭藉云端随需调用优势，加速促成工业创新
AWS资深解决方案架构师Michael Lin说，云与创新有密切关系，系因云环境充满弹性，适合做实验。不少企业已发现云平台随需调用的好处，开始将应用迁移上云，以云驱动AI/ML及工业应用创新。
针对制造业，AWS已提供开箱即用方案，如安灯系统堪称标配、已行之多年。惟现今制造业者对跨地、跨厂、跨产线的安灯集中管理及可视化需求水涨船高，为此AWS协助客户将把安灯信息转为虚拟化。
此外工厂内有许多机台或IoT设备，如何进行协议转换，在安全高效下将信息抛送上云做进一步运用，着实重要；AWS可协助客户加速实作，避免落入试错的痛苦循环。更重要的，许多行业的龙头厂商意识到自建实验环境的成本过高，不具经济效益，所以开始拥抱云资源，借此大幅缩减PoC时间。
善用第三方服务，腾出IT资源加速业务创新
Rimini Street甲骨文服务方案架构师程嘉雄指出，该公司为独立第三方软件售后服务公司，换言之企业一旦导入Oracle、SAP或IBM等软件，除原厂外，亦可委由Rimini Street提供维护服务。不仅如此，其陆续扩大服务范围，提供更多管理式服务，例如协助企业将应用系统与数据库移植上云，或协助推动系统版本升级。
众所周知当前局势多变，许多企业都亟思透过科技手段、组识改造，安然度过动荡时期，而IT部门的角色更趋重要。
只可惜IT肩负维持既有系统稳定运作的重任，必须将高达90%资源投入于维护，可用以推动业务创的资源仅剩10%，明显不足。但若善用Rimini Street服务，则有助释放IT预算与资源，将可投入创新的资源比例，由10%大增为40%以上，从而将更多IT人力工时，投放到新的策略性开发上。
借力OT原生网安方案，在数码转型道路舒适前行
TXOne Networks全球商业赋能暨大中华区业务总监李育全表示，制造业数码转型道路上，既有成功也有风险，其中最大风险便源自工厂网安问题。
据调查，从CIO角度来看，认为未来两年企业针对数码转型的必要投资，名列榜首的就是网安。数码转型分为两块，一是优化、另一是转型，不管哪一边，皆需导入数码资产及流程，所以会援引大量IT技术，开始连结内外网甚至穿云，惟OT场域的网安整备度不如IT，故沦为黑客目标，造成OT网安风险激增。
如何化解危机？李育全建议回到根本核心，谨守三项原则。首先做好ICS/OT网络安全评估，看哪些面向需要加强。其次采用OT原生且无负担的解决方案。再者需确保网安布局不冲击OT营运，故TXOne提出零信任架构，妥善保护机台生命周期，为客户带来「Keep the Operation Running」价值。
Rich-Code EAP恶梦难解？已出现突破困局的妙方
PTC首席解决方案顾问Steve Lim表示，KEPServerEX为Kepware主力产品，支持数千种硬件设备和其他数据源，可利用OT协定如OPC UA将PLC数据传至SCADA，也能藉由MQTT或HTTP协定将MES信息发送至云端或软件。
代理Kepware逾17年的研杰科技总经理张振忠说， KEPServerEX可协助用户加速建构EAP系统（机台自动化程序）。EAP位在PLC控制器、信息系统间，负责取出机台控制器的信息，传送到MES／ERP等信息系统，再取出MES／ERP的生产信息，经消化分析后传送给控制器执行生产。
但制作EAP有诸多痛点，因难以兼顾数据回应效率与系统稳定性，往往碍于程序没写好导致系统停机。而KEPServerEX虽以OPC Server功能闻名，但能力不限于此，可凭藉与控制器和应用系统畅通沟通机制、及庞大的多工处理能力和超大数据处理承载量，助力实现近乎零维护的EAP应用，让制造业加速打好智能化基底。
启动智能管理，避免人员耗时处理庶务
台塑网科技专案顾问潘信玮指出，随着少子化、工资调涨成趋势，凸显智能管理的重要性，企业应搭此革命列车，让电脑辅助生产制造、管理，以降低人工投入庶务的时间。
为此台塑网推出对应系统工具。好比品质管理系统，可协助企业建立统一标准，将手抄取样改为扫描QR Code取样，而检验人员不需耗时翻阅纸本，即可依循内建于系统的标准、完成检验作业，并透过系统告警来提升异常控管效率。此外系统可自动产出检验报告，与检验结果完全勾稽，再无数据误植疑虑。
另外台塑网提供预知保养系统，可将工厂机台数据、检验标准建立在系统上，只要时间一到，便自动通知相关人员执行保养。而系统也有能力将主动开出异常管理单、提供统计分析报表，作为主管的决策判断依据。
透过平台化创新架构，助力制造业数智转型
台湾用友信息软件助理总经理易浪说，为推动制造业平台化转型、数智化制造，用友推出YonBIP商业创新平台，奠基于云原生、元数据驱动、中台化、数用分离等四大创新技术架构。
易浪说，数智制造转型之路始于中台，为此用友打造汇聚核心业务模型+IT+OT+AI 四项能力的制造中台，让用户透过核心业务模型认知和管理沉淀，依据自身制造模式着手建模，高效满足个性化定制、销产协同营运、敏捷计划运筹、智能化生产、精准化品控、可靠设备运行、持续优化决策等目标。
YonBIP蕴含统一连接、存取可靠、快速仿真、全域双生及普惠赋能重要机制，像是内建易于普及化的工业大脑AI演算法，可灵活适应冶金、化工、建材、汽配、机械加工、食品饮料各产业需求。
结合网安及云端，驱动智造转型大未来
泰富国际网络产品行销经理薛宇志说，制造业转型的主要目的，在于建立少量多样生产模式，提供消费者个性化商品。预测未来进入「一键下单、量身定制生产」时代，客户到随选定制平台下单， ERP就接受订单，依序连动APS规划排程、MES生产制造、WMS仓储管理。而企业还可造数据中台，汇集生产过程的相关信息，进而利用智能中台产出高品质决策。
在制造业进化过程中，泰富可凭藉SmartCLOUD全方位云托管服务，为企业的ERP、HRM、CRM、SCM、MES、CIM等关键六朵云构筑坚实的运行基础。
另考量混合办公模式兴起，传统安全边界消失，网安威胁与日俱增，泰富瞄准SASE这帖满足现代工作模式的防护良药，推出TrueCONNECT SASE解决方案，辅以一站式备份／复制／还原、跨国多中心异地备援等其他服务，帮助企业在安全无虞下推动转型。
强化网络边际防守，避免产线遭到骇侵
第一线集团售前经理廖洺鋐说，智能工厂时代来临，机台可联网，网安问题随之而来，恐导致产线停摆酿成损失。除令人头痛的网安议题外，许多制造业亦急需建立跨厂区管理、设备线上连线管理等机能。
为此第一线推出整合网安服务「EdgeShield」，它是Check Point基于VNF技术打造的虚拟安全网络闸道系统，与传统防火墙截然不同。可直接部署在第一线另一服务项目VMware SD-WAN设备之上，再利用Check Point的SMP云端中央管理平台，展开跨国跨厂的集中配置与维护，过程中完全「零接触」，无需派人奔波建置，即可轻易启动防御。
此外第一线亦藉由VMware SD-WAN诸多优势，像是支持多元连接方式、动态多路径优化…等，使企业能用便宜的Internet大带宽线路，取代昂贵MPLS专线，更有利于推展智能应用，实现运筹帷幄、决胜千里之策略目标。
藉由硬件加密模块，启动智能制造安全之钥
Thales网安顾问沈宗享表示，联合信用卡中心将开放手机成为mPOS，北捷也将支持iPhone刷卡进站，它们共通点在于采用硬件加密模块（HSM），如金库概念，确保点到点之间数据传输被加密、签章，不会遭人窜改。
截至目前，Thales不管面向HSM，乃至于高速网络加密器等市场，都位居全球市占领先地位，因而获得众多客户青睐，连带缔造丰富的成功案例。
例如某ODM制造商，利用Thales HSM加强保护设计图、电路图与专利，避免这些宝贵资产遭到黑客染指。此外某车用零组件厂商，也借助Thales解决方案，于车上机产品设计、开发、生产过程中植入安全凭证与金钥，作为它的身份认证依据，让车上机与后端系统的沟通过程安全无虞，黑客没有机会从中窃取控制信号。
5G贯通任督二脉，打开智能工厂机会之窗
皇锋通讯销售总监陈柏州指出，其推出全球首款采用高通X55芯片的5G MiFi，最多可连接30台设备，搭配2.4寸彩色触控屏幕。迄今被运用在多元场景，如高山茶场以往在夜间派人巡检茶叶是否结霜，若有就立即洒水；如今透过5G MiFi传送高画质影像至后台AI系统实时推断，从人工转为智动化模式。
此外皇锋领先全球推出5G Dongle，让5G不再是手机的专利，可协助工厂快速建立5G连线能力，形同打通任督二脉，有机蜕变为具思考、侦测、学习与调整能力的智能工厂。
更重要的皇锋推出全球首款5G混合实境（MR）智能穿戴装置，得以在线上协作情境发挥所长，使得被公司派至现场处理事件的资浅工程师，不再手足无措，随时与后台专家互动，彷若专家随侍在侧，一步步指引他采取正确检修步骤。
用AI协作机器人，落实智能工厂关键拼图
达明机器人专案经理陈兴邦表示，其长年致力开发内建智能视觉的协作机器人。TM协作型机器手臂产品广泛，从负载4公斤到20公斤兼有之；其特色为3S，一是Smart，因内建视觉或AI视觉，在人机协作上更聪明。二是Simple，编程就像画流程图，取代程序码编辑，无工程背景者也能快速上手。三是Safe，符合ISO 10218-1:2011、ISO / TS 15066:2016等国际安规，使得人员能在无压力下与手臂协作。
TM协作型机器手臂有众多运用实例，如半导体厂用于Wire Bond制程的Foup（晶圆传送盒）移载。当AMR定位后，利用手臂的视觉查看Landmark、校正座标系，得以在精确位置取件。
接着展开Foup交换作业，过程中也透过视觉对Foup进行扫描，再利用MCS（Material Control System）将所得信息回报MES，让MES得知这个Foup料号为何，从而指挥AMR移动至下一工站放置Foup。
化身神队友，智能机械无痛升级
北尔电子产品管理与支持部协理李立伟表示，北尔主攻HMI软件，负责采集控制器数据并可视化，强项在于广泛支持逾97%控制器的通讯协定；这一优势，驱使北尔思索更多可能性，亟思在智能制造扮演更重要角色。
以往工厂推行自动化，由SCADA整合OT数据，再提供信息系统做分析。但随着工厂更积极投入数码化，需收集更多点位数据，SCADA却碍于扩充力不足、无力支持下去，故业主希望将抛转数据的角色移至控制器。问题来了，机械设备商对信息系统备感陌生，除需设法支持RESTful API、MQTT、OPC UA等协定外，也担心回头修改控制器程序，让整体复杂性急遽升高。
此时擅长与所有控制器沟通、也熟悉IT协定的北尔，便可适时化身神队友，让业者只需换HMI，就能无痛升级智能机械，且一机通用满足各种系统整合需求。
沉浸式协作，赋予宽广智造想像空间
思渤科技智能制造产业顾问邱文祥说，早年企业购置众多IT产品，无奈它们像一群孤岛，彼此难以交流信息。后来随着PTC开创Digital Thread新局，总算打破数据流动的隔阂。后续思渤也利用PTC的ThingWorx、Vuforia等平台，成功让设备与系统的行为，从物理空间重现于数码空间，堪称重要突破。
紧接着，思渤再结合系统电子工业智能眼镜的智能语音能力，让上述呈现于数码空间的内容，可以透过增实境（AR）而显现在智能镜头，实现了前所未见的沉浸式协作体验，为智造场域赋予更大想像空间。
邱文祥指出，以线上协作为例，现场人员只要挂上头戴式装置，即可在远方专家一步步指示下，准确执行验机与校正动作，有效传承老师傅经验与领域知识，亦可增加工作效率与正确性、提高稼动效率，可谓一举数得。
确实检测电缆品质，防止IIoT设备卡顿停机
Fluke台湾认证讲师蔡少尘，诉说IIoT连线品质检测的重要性。他指出无论机台、传感器、控制器等工厂设备，皆透过各种缆线做连线，而网络有三大定律，未来规模必定更复杂、架构必定更大、连线机台必定更多，此时最怕卡顿、停机。
Fluke针对工控做过研究，发现IIoT设备停机原因，连接器接头、网线品质等问题各占两成，缆线过长占15%，祸端都在电缆。但以往少有企业对控制线、信号线做测试，似乎早已埋下非计划性停机的伏笔。
日后数据量攀升，又导入PoE供电，挑战势必增多；尤其电缆先天品质不良，更易衍生功率损耗、掉包等现象。为此Fluke推出掌上型测试仪器LinkIQ，帮助企业测试线路能支持的最大速率、电缆品质、可用度、连通性，最后产出报表，让企业在除错上有所依循，及早厘清IIoT环境中的不稳定因子。
加强数据保护基本功，确保智能转型不添乱
Veeam Software台湾区技术顾问陈立颖指出，Veeam在二月发布新版Data Platform V12，意在协助企业保障营运稳定度。
现今企业面临日益复杂的IT基础架构，恐为营运持续性增添变量，此时可藉由Veeam注入安定力。企业一旦善用Veeam全方位数据保护管理平台，便可做好虚拟机、实体机、PC的备份；并整合三大公有云，只要在各个云上订阅Veeam的服务，即可结合云端物件储存，让地端数据同步上云存放。Veeam也提供备援架构，用户可将VM抄写到本地或异地虚拟平台，且借助Veeam ONE单一视窗监控环境中各项工作负载运行状况。
V12主要针对三个基础架构进行强化。一是Data Security，完整落实零信任，保障备份架构的安全性。二是Data Recovery，针对各式应用平台、数据进行备份，在你指定的地方快速挂载还原。三是Data Freedom，企业可在地云同时启用Veeam服务，巧妙实现异质平台转换。
