工研院智机科中心找解法 协助业者效率迈向工业4.0

工研院智能机械科技中心智能制造技术组组长罗佐良。

工研院产业经济与趋势研究中心(IEK)，根据台湾制造业趋势预测模型(Current Quarterly Model；IEKCQM)，预测2018台湾全年制造业总产值，上看新台币18.93万亿元，成长率达3.49%。IEK认为制造业和四大制造业产能利用率，均可维持高水准，金属机电类2018产值为4.86万亿元、年增2.18%；信息电子类因电子终端产品出货成长，产值来到6.47万亿元，年增3.96%。

工研院智能机械科技中心智能制造技术组组长罗佐良，观察目前台湾制造产业的发展样态，他指出，台湾制造业类型面向广，发展路线再细分，从工业1.0~4.0，每阶段台湾有各自分布的位置。工业4.0主要是德国政府提出的高科技战略计划，将过去工业发展史划分为1.0的机械化、2.0电气化、3.0自动化、4.0智能化。过去几年台湾着重3.0的讨论，也就是诉求同样规格元件，大量、不间断生产；量少、品项种类多定制化，两种自动化需求为主。

迈向工业4.0智能化，台制造业面临两大挑战

罗佐良进一步解释，工业4.0的核心精精神，主要在软件整合，也就是在工厂制造过程，设备能做到虚实整合、可视化数据参数模拟，让制造环节可做到精准预测、性能效率提升，甚至达到人工智能优化流程，提高整体生产脚步及设备稼动率。然而，智能化过程，是一个阶段跨越下个阶段，加上投资报酬率评估，目前不是所有厂商「必要」及「需要」一步到位4.0。

然而，若从实质场域观察，已经在工业3.0阶段的厂商，要进一步迈向4.0，会遇到哪些挑战？罗佐良分析，有两大因素可以观察。其一，老旧设备的通讯障碍，当硬件加装机器人、自动搬运车、自动仓储功能，要跨到4.0，就需要IoT化。也就是如何让设备信息在数码化环境，可以被蒐集、整理、储存及分析。其二，各制造Domain Knowledge不同，即使是金属材料加工移除技术，自行车轮圈与手机零组件的加工技术、程序皆不同，一个是快速移除；另一要求镜面加工。在导入智能化过程，虚实整合应用对象不同，就需不同领域知识，这部分台湾业界SI厂商不多，因此知识经验转化到软件应用，跨界的知识障碍成为另一产业门槛。

工研院智机科中心  软硬件双管齐下协助业者转型

面对产业转型的需要，当时工业4.0概念一出来，工研院机械所就开始提供业界跨设备通讯平台：VMX平台。透过此平台，可针对日系、德系、国产控制器、传感器各种沟通语法，做到任何设备可相互通讯。透过自行开发的CPS系统，协助台业者开发相对便宜的传感装置，让设备IoT化更容易。软件部分，针对工具机、金属制造、运具、纺织、PCB，协助不同领域业者开发制造效率评估软件，并推出公版IoT平台，名为NIP(National IoT Platform)，让各产业改装设备在共同通讯设备架构下，相关软件开发应用直接在NIP快速导入。

尔后，机械所再独立出工具机中心，接着更名为「智能机械科技中心」，也就是因应工业4.0，从开发通讯平台辅助功能，再转型提供软件、设计、应用三大面向。罗佐良进一步说明，在设计方面，智能机械科技中心开发新的拓朴设计方法，导入到电脑设计设备，排除人为惯性思维。应用部分，协助金属制造业者，如汽摩托车、航太、3C零组件、工具机，提升工厂设备的生产效率，让VMX平台延伸到组装业、制鞋设备、自动化设备产业等。

由此可看出，智能机械科技中心从过去通讯平台，慢慢朝软件化、应用化、制造服务化，生产信息管理包含ERP、MES，协助制造业者的工厂建立整体数码化架构，从单机智能化做到目前整线、整厂的转型。除此之外，去年VMX透过台中市政府捐给台湾30多所大学，目标在学界培养下一代学生使用此平台。智能机械科技中心提供种子师教育训练，协助学校设备改装，并提供实习机会，缩短产学之间落差，让新一代人力投入业界协助业者转型。未来工业4.0时代，罗佐良说，以前是一台机器单打独斗，未来将是整合各条产线，让工厂与工厂之间做到智能化合作。