厚植制造业竞争力的智能工厂
- DIGITIMES企划
-
由于产品生命周期越来越短，客户需求瞬息万变，导致愈来愈多的产品必须走定制化路线，加上原物料及能源价格起伏不定，成本控制越来越难掌握，再加上产业供应链迈入全球化之际，却又遭遇全球气候变迁可能导致的生产或运输中断挑战，如泰国水灾导致汽车及硬盘产业全面停摆，殷切不远。
现今的制造业者必须随时面临不稳定的订单、少量多样的生产、生产良率的控制、以及备料库存压力等问题，生产流程管理不能只是自动化，更需要智能化。涵盖电脑整合制造、实时生产监控、线上数据蒐集与分析、自动化流程控制等重要应用，有助于制造业清楚掌握产销流程、提高生产过程的可控性、减少生产线人工干预、及时正确地蒐集生产线数据、更加合理的生产计划编排与生产进度等价值的智能工厂，未来将得到更多的关注，
从智能工厂到智能园区
「制造智能化」之所以蔚为风潮，主要的原因在于上游成本不断增加，但下游产品的价格，却常常因为供过于求，或市场的竞争激烈，导致价格无法跟着上扬，厂商无法长期吸纳因原物料上涨所增加的成本；因此，工厂需要能精确控制原料、制程及产品的过程，不只是要降低成本，更要因此提升生产效能，如则让生产「智能化」，已经是继工厂「自动化」后，最热门的话题之一。
但就目前的趋势走向，「智能工厂」的概念，其实要比工业自动化来得复杂，且市场仍众说纷纭。甚至有业者认为，只有「智能工厂」还不够，而是要设法发展「智能厂区」或「智能园区」。
因为随着市场与消费者需求的增长，现今的工业园区都需要重新规划、改扩建以适应生产规模的提升，考虑的要素包括工业园区整体布局的合理性、安全性；针对产能扩张的有效应变能力；产业群聚所形成的上下游产业链连动关系，能否帮助企业提升竞争优势，都是决定制造业成败的关键。
但一切还是得先从智能工厂先做起，如何透过IT技术、通信、操作系统与制造工厂的完美结合，带动工业自动化和决策智能化，提供业者安全、高效、便捷和高度自动化的制造环境，以满足生产与业务需求，将是制造业及解决方案供应商致力的目标。
工厂的信息化建设发展经历了从IP网络架构设计，到体现总控中心的信息管理，再到目前对工厂 IT 系统、通讯系统、安防系统、火灾报警系统及其他弱点系统的信息综合管理。可以确定的是，智能工厂的目标就是设法将 IT 与生产应用完美融合。
因此，IT基础设施将是贯穿智能工厂架构的最重要一环，它不仅传递信息，也承担着提供和制定标准的作用，更是未来信息整合的基础。智能工厂未来也将着眼于如何打造一个现代 信息通讯环境，提供工厂全面的系统整合管理解决方案，让工厂可以直接并实时的获取制造设备的生产、运行和质量数据，并利用整合的信息系统解决各类问题。
智能工厂的基本概念
一般而言，智能工厂的基本概念，至少应该包含「制程管控可视化」、「系统监管全方位」及「制造绿色化」等三层面。
所谓的「制程管控可视化」，是将工厂的产品制程，包括原物料管控及流程，均可直接实时的展示于控制者眼前，让控制者得以全盘掌握制程的现况。如实时掌握系统机具的现况，让控制者可以减少因系统故障所造成的生产偏差。
此外，由于制程中所蒐集的相关数据，均可保留在数据库中，透过妥善的数据采矿管理，决策者可以进行完整的信息分系，以进行后续的生产规划，或是根据生产线的现况，规划生产机具的维修保养。
至于「系统监管全方位」，则是让制造设备具有完整的感知能力，以传感器做连结，让控制系统可以进行识别、分析、推理、决策、以及控制功能。值得注意的是，相关解决方案，并非只是安装传感软硬件而已，而是要建立一个拥有完整设备信息及回馈机制的数据库，透过系统平台累积的各种信息，让决策者更能掌握产品完成时程，从订单开始，到产品制造完成、入库的生产制程信息，都可在数据库中一目了然，在遇到制程异常时，决策者亦可更为迅速反应，以促进更有效的工厂运转与生产，提供市场更进一步服务，
而在「制造绿色化」方面，除了在制造上要多利用环保材料、留意污染等问题，整个供应链的厂商间，从资源、材料、设计、制造、废弃物回收到再利用处理，都必须形成绿色产品生命周期管理的循环，甚至可借此协助上下游厂商与客户之间，共同创造符合环保的绿色产品。
发展智能工厂 厚植制造业竞争力
在面对政府现行所强调的环保与经济并重的产业发展，若能将绿色环保的概念注入于智能工厂，更将有助于改善目前三K 产业(如高污染产业)所产生大量的环境污染，提升国内产业竞争力。
事实上，结合国内的人力结构与科技发展，台湾现行已具备发展智能工厂的条件：由于推动智能工厂需要较多的高技术人力，目前台湾高学历、高技术人力资源甚多，再加上网络ICT技术已相当成熟(智能工厂的数据传递与沟通需依赖网络科技)，显见我国的外部环境与产业环境成熟，适合推动智能工厂。
美、日、德皆已发展智能工厂，台湾拥有雄厚的制造业基础，更有必要加以发展，以厚植我国制造业的竞争力。但由于智能工厂牵涉专业关键零组件，这些关键零组件多来自于美国、日本、德国。由于这些关键零组件可应用至国防上，先进国家不见得愿意开放予其他国家(包含我国)进行研发，顶多仅能开放予其有限的使用权(如控制器功能就非常有限)，无法依据各国的需求，读取数据、分析与调整监控功能。因此，台湾似有必要加以发展，以厚植我国制造业的竞争力。
