跻身绿色智能工厂,因应全球政经变局
众所周知,当前全球的政经环境可谓瞬息万变,充斥了战争、贸易制裁、关税提高、地缘政治局势升温、碳税徵收等需要严阵以待的因子,连带为产业供应链增添了更多不确性,像是过去的长链转化为短链,而全球化也变成区域化、在地化。
值此时刻,倘若产业无法拥抱系统智能与自动化、进而在数码/绿色双轴转型上有所建树的话,恐怕在未来赛局中沦于进退失据,逐步遭到淘汰。为此DIGITIMES于日前在高雄举行2024年秋季智能工厂论坛的最终章,以新制造视野为核心,带领企业如何善用前瞻科技来优化制造营运,牢牢掌握产业升级转型的致胜之钥。
标准/特化设备+SI服务,体现智能制造价值
本场论坛,由东台精机专案经理吴俊颍的演说揭开序幕。他指出东台是创立于1969年的工具机厂商,站在产业链的角色,不只要帮自己推动数码/绿色转型,也要帮助客户转型。
随着少量多样、实时交货的定制化生产模式崛起,且从中美贸易战以降,全球已被切割为短链,迫使制造业客户的供应链四散于各地,亟需导入科技化管理。为此,东台从最大化设备总合效率(OEE)的目标出发,提出智能制造135概念。「1」为一个虚实整合核心,透过实体背后的虚拟运算,预先检视生产瓶颈,及早进行改动。「3」意指制造垂直整合、价值链水平整合、产品生命周期整合三大整合。「5」是联网化、可视化、透明化、预测化、智能化五个发展Level,藉由智能制造手段满足客户需求与价值。东台基于135概念打造出S.O.I产品策略,三个字母分别代表标准设备、特化设备、系统整合暨智能制造,据此抓出客户需求痛点、建构高效产线。
拥抱AI Agent,加速生成自动化创新即战力
研华科技产品经理彭思凯指出,许多企业有满手数据,却无法有效运用,现在已可透过AI来化解僵局;如基于生成式AI的研华WISE-AI Agent,便是诉求工业自动化创新的绝佳解方。
WISE-AI Agent架构涵盖三大区块。一是数据,主要落在数据库、文管中心等来源,而这些数据将被汇整至第二块、也就是AI引擎,它内含诸多技术要素,像是提示词、RAG、矢量数据库、LLM等,研华已预先打包完成,便于客户开箱即用。第三块为针对生产瓶颈分析、维修专家顾问、品质预警…等各种应用场景打造的Agents。
值得一提,企业可因应其环境需求,自由选用云或地端各种LLM模型,以及最适合的硬件架构。此外研华提供低代码/无代码开发平台,让生产、维修、品质、厂务、能管…等各个部门同仁,不论有无IT背景,均可快速建立自己的生成式AI应用场景。
藉助HMI,加速整合OT/IT数据并催生AI应用
北尔电子数码化与通讯产品管理部资深经理张资芳说,过去十年大家关注IoT、讨论实现数据可视;如今众所瞩目的焦点变成AIoT落地,意即怎麽利用AI协助进行决策与预判。因此,如何藉助最能广泛支持OT/IT世界众多标准与协定的人机界面(HMI),以期流畅地将大量Raw Data上传至边缘端或云端,从而藉由AI萃取数据价值,无疑至关重要。
成立40余年来一向深具OT/IT数据收集与整合能量的北尔,时值AI浪潮崛起的今天,角色显得更加重要。因此其在备受好评的iX HMI开放式软件之外,乘势推出三项亮点新品,一是拥有前代产品双倍效能的X3 HMI面板,二是堪可做为简易型SCADA的WebIQ(为Web-based HMI),三是协助客户为现场设备建构安全线上存取功能的CloudVPN Gateway。
类比技术加持,工控应用持续进化
亚德诺半导体(ADI)资深业务经理宋智豪指出,ADI为成立于1965年的老牌模拟IC公司,现今半数营收来自工控领域。目前多数客户对工厂自动化生产的要求升高,尤其对于一旦故障、就会造成莫大经济损失或严重工安意外的关键应用,更戒慎恐惧;此时ADI拥有的诸多技术方案,就显重要,如Condition-Based Monitoring(CbM),即具备异常预警功效。
此外,ADI亦已提出其余诸多实用方案。如SWIO(Software Defined IO),可从线上利用软件来改变AI、AO、DI、DO配置。如10BASE-T1L可利用双绞线长距离传递10MBit/s数据。如GMSL,可藉由单一同轴电缆传输影像信号,且具抗干扰、高可靠特质,已从车用逐渐延伸至工厂端Cobot、AMR/AGV或AIO影像传输等用途。如MAX78000 AI MCU,可适用于边缘智能应用,具省电、低延迟优势。
可靠软硬件+网安,奠定绿色永续关键基石
四零四科技(Moxa)资深产品行销经理林昌翰认为,随时序推移,可靠度定义已明显转变,从早期只要产品符合宽温、耐震、防摔,到开始重视备援可靠度,如今要求设备须具有工控网安能力,且将可靠度视为ESG的一环。
为此Moxa积极推动永续作为,提出第一份永续报告书,揭示如何落实减碳移动与绿色产品设计,亦协助产业实现双轴转型,如与全球最大石油公司Saudi Aramco合作开发「智能整合式节点」(IIN)技术,将交换机、工业电脑、串行撷取、网络等多项模块整合在同一设备。另致力推动通讯与连结、OT网安等技术创新,包括让新时代产品走Y架构、同时支持OT和IT协定,且满足IEC 62443-4-2安全等级,亦将可靠度衡量标准拉升至个别关键元件的失效测试,并采取Turbo Ring、Turbo Chain、PRP/HSR零掉包等更可靠的网络备援技术。
融合AI助力,让厂区安防更精准快速
晶睿通讯亚太业务部区域经理蔡沛任强调,其致力让产品更清楚、更聪明、管理更简单;尽可能做到化繁为简,帮助人留下关键判断。基于此脉络,晶睿打造有别普销世界的差异优势,即是针对人与车做到影像属性化,结合信息安全化,实践「让收寻更简单」和「让管理更简单」目标。
例如企业因应事故急欲找到重要关系人,可藉由特徵查找、提取Metadata抛至后台,接续展开特徵再识别、数据视觉化,最终做成黄金案例库(Case Vault),迅速完成找人目标。另外晶睿重新定义安防系统,让地端仅留摄影机、只要能上网即可,剩余NVR、硬盘、机房…等所有环节皆上云,从而透过单一云平台管理所有摄影机;借此一举消弭多点管理复杂性、点位扩展不易、不易确保数据保存的安全可靠等痛点,且结合AI实现更聪明的监控服务。
启动AI水资源管理,促进厂务端绿色转型
基士德科技(GSD)技术总监卓伯全博士指出,2050净零碳排目标的挑战性极大,尽管困难,仍需继续做下去。值得一提2025年元旦开始,环境部针对废(污)水管理推动能源化、资源化、减害化、智能化四大重点,旨在将智能化管理与控制技术纳进水资源管理,借此推动低碳绿色转型,为此该部亦提出六大辅导或补助措施。
他同时强调2025年元旦起,有诸多法制趋于加严,如放流水标准、水污染防治措施管理办法等。足见企业亟需运用AI管理方式来介入水资源管理,为此GSD提出水资源AIoT云端管理平台,从设备赋能、程控智联、智能巡检再加上绩效评量,协助企业达到节能节费、设备延寿、操作优化、精简管理等目标,再结合温室气体减量认证平台建构计划,精确挖掘并改善绿色减碳过程的瓶颈。
藉由上云、乘云、穿云,赋能绿色制造
AWS业务发展经理沈应昇强调,AWS自许为企业的永续夥伴。如何与AWS建立永续夥伴关系?主要有三面向,包括
1.「上云」:利用云端设施优化资源利用率;
2.「乘云」:透过AWS工具提升减碳效益;
3.「穿云」:以云端技术为基底开发创新永续方案。
有关上云,重点包括亚马逊于2023年底全面使用再生能源,换言之AWS云服务的背后,皆以再生能源支撑服务运行;另AWS开发Graviton、Inferentia、Trainium等自研芯片,以Graviton为例,比起相等Instance减少60%能耗。
论及乘云,AWS提供各式工具协助用户查看碳排,如Carbon footprint Dashboard直接帮忙计算所有机器产生的碳排;再者AWS将「永续发展」纳为Well-Architected架构的第六根支柱,协助用户确认云环境是否达到最永续状态。至于穿云,核心为Carbon Lake云端数据碳中和平台架构,具备数据收集、数据视觉化、探寻碳排热点等功能。
从数据到决策,再以AI实践智能制造最后一里
纬谦科技制造服务规划部技术经理闵惠玉指出,欲实现智能工厂,须先打好数码化、数据优化/可视化基底,再利用AI/ML针对数据做分析,协助业主制定决策,从而实践转型。显见要转型、数据很重要;纬谦可协助将制造现场数据汇集至Azure平台,再运用分析引擎,快速将数据变成有用信息,最终藉由战情室进行视觉化呈现,让管理者随时判断生产数据是否正常、设备是否需要维运…等。
此外为放大营运数据可视化价值,纬谦提供诸多辅助工具。如WiForm智能表单,可帮助用户快速生成自定义表单,满足生产调整管理需求,且能将表单数据回传数据库,做后续追踪管理;或利用Azure OpenAI打造企业大脑,进而透过Chatbot、企业知识库交互运用,产生企业专属GPT,营造安全问答综效。
以AI监控烟囱污染源,打造符规的绿色工厂
颖杰科技营运管理部总经理李昱陞说,其为一间AI公司,6年前起积极协助工厂减少能源或物料浪费。近期更进一步跨足制程设计,甚至推出统包服务与应用方案,协助用户符规;起因于环境部将从2025年起,针对化工厂、废弃物处理厂的烟囱设置加严管控。
以近期参与的焚化炉专案为例,颖杰不仅利用AI预测烟囱产出多少SOx、NOx等VOCs数值,也扮演迷你型统包商,帮客户设计制程,其间需要确保每个机台符合效能,此外会运用化学软件,模拟烟囱产生的废气浓度高低,再回头假设若气流怎麽调整、灰尘怎麽蒐集,乃至搭架、配管、保温、钢构、吊装每一段怎麽做,是否改变结果,据此持续进行修模,旨在提供客户具可靠性、创新性的方案,搭建出环安卫数值合规的制程环境。
储存厂商扮要角,助力以GenAI快步实现数据对话
NetApp资深技术顾问冯怡硕说,NetApp之于AI,扮演存放、处理和串接数据的要角;系因NetApp有地端储存设备,也在三大公云提供相同储存方案,得以在地云间轻易做到数据移动或串接。尽管云平台具丰沛GPU算力与模型,理当是最佳的GenAI发展场域,但许多企业在意数据保全,对云戒慎恐惧。
此时NetApp可协助企业消弭疑虑。因其不论在地或云皆以ONTAP操作系统为核心,意谓企业承租与地端相同的云端空间,再利用NetApp免费提供的Toolkit,便能迅速建立GenAI应用系统。具体来说企业若同时启用NetApp云地储存方案,即可灵活选择将数据从地复制到云、或由云作快取;如此只需透过小小的云空间,就能看到地端所有数据,再结合ONTAP内置的防勒索加密等保护机制,安全执行矢量数据库运算,打造全公司或各部门所需的GenAI场景。
从永续设计出发,实践制造业低碳转型
PTC台湾解决方案顾问林弘信表示,PTC具先天优势,在于以数据管理概念,使企业不管遇到任何数据变更,都可如实做好版控。挟此利基,企业可善用PTC的Windchill PLM、Codebeamer ALM等主轴脉络,轻易建构全方位的产品开发模型,加速实践低碳转型。
因应ESG,许多公司设立永续部门来收集碳排数据,但大多为了收集而收集,忽略收集的目的不只应付合规,而是帮助企业落实产品开发的永续经营。PTC的PLM或ALM强项在于凡走过必留痕迹,可确保每个节点的数据都确实被纪录;尤其在产品开发源头的设计端,就能针对各方面信息做好收集、分析与优化,大幅降低厂端、售服端所需付出的Effort,亦减轻碳排数据收整合本。也让企业能利用单一数码总线,贯穿整个产品的需求面、开发面及测试验证面,确保所有环节无缝接轨。
绿色制造x SDGs x IDGs,重建万物与地球间的平衡
国立中山大学气胶科学研究中心主任王家蓁表示,绿色制造意指运用对环境、社会、经济友善的制程,达到永续生产。显见绿色制造背后的意涵甚为深远,涉及像是气候变迁如此大的系统生态面。
几年前欧洲学者提出地球限度理论,列出急待留意的九大面向,意谓当人类活动逾越这些临界值,将被带往不可知未来。为因应相关问题,联合国订出17项永续发展目标(SDGs),可归类为5P,其中第二个P为繁荣(Prosperity),与制造业有极大关系,被要求需有可负担的乾净能源。影响所及,举凡碳中和、净零排放甚至负碳技术,已成为制造业界朗朗上口的辞汇,因九大地球限度中,就有气候变迁、臭氧层损害、大气气胶负载等三项与空气相关。
因此她积极投入气胶研究,发现这些悬浮微粒尽管肉眼看不到,但与大气圈、水圈、生物圈与岩圈紧密相连,牵一发动全身。但气胶有各式不同来源,有待大家提升对空气乾净程度的觉察,再找出最适当措施加以解决,像是开发新的量测方法,或开发高效的减排与过滤技术,甚至让每个人从IDGs内在发展目标做起,藉由内在价值观转化,汇聚成强大的SDGs孵化器。