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【智慧工廠專題】遇見工業4.0 各國發展智慧工廠

作者:賴佩萱

工業 4.0 與智慧工廠的概念在這幾年成為全世界被熱烈搜尋與討論的話題,上一篇談論了有關其基本願景及技術,這篇要帶大家看看幾德國與美國的政策要點。

1. 德國 

德國作為工業 4.0 的濫觴,自 2011 年於全世界規模最大的工業技術博覽會—德國漢諾威工業博覽會提出後,2012 年立即由德國國家科學與工程院院長 Henning Kagermann 與全球最大汽車零件廠 Robert Bosch GmbH 組成工業 4.0 工作小組,並於 2013 年的漢諾威工業博覽會提出報告,同年也將工業 4.0 納入「高科技戰略 2020 行動計畫」的十大未來計畫,投資 2 億歐元。

當時德國為了提早因應未來資源短缺、人口老化與勞動人口不足等議題,希望經由推動智慧工廠和智慧製造,實現工業 4.0 的願景。由於德國的出口產品結構以汽車零組件、機械設備、化工產品等為主力,因此主要從工廠設備、機具及系統切入,提高智慧製造能力,並導入網宇實體系統(Cyber Physical System,CPS),讓原本就具有製造優勢的德國工業,在製造效率與良率上更上一層樓,大幅提升製造供應鏈的設備、產品製造、銷售與售後服務能力。

以 Adidas 鞋廠為範例的 Speedfactory(圖片來源:growingleader

Autonomik fur Industrie 4.0 計畫,是德國工業 4.0 計畫執行後就力推的大型計畫,主要以德國標竿廠商作為領導者,下有 15 個子計畫。以 Speedfactory 高速工廠為例,該計畫以愛迪達鞋廠(Adidas)作為示範,推動亮點在於落實「製鞋過程全面自動化」,實現製鞋加工過程無人化;高速工廠計畫的生產設備所占面積小,便於工廠規劃時靈活布局,以及在必要時移動,且也節省原物料庫存與物流環節所佔用的時間,能大幅加快速度製作成品。

2. 美國

2011 年 6 月,美國總統的科學和技術顧問委員會(PCAST)上呈「確保美國先進製造領導地位建議報告」,明確指出美國基礎研發活動與在國內製造的技術創新推廣之間存在著鴻溝,因此自德國喊出「工業4.0」後,製造業龍頭美國接續提出「先進製造夥伴計畫(Advanced Manufacturing Partnership,AMP)」,旨在提升製造能力,使製造業回流美國,創造就業機會。

此計畫由美國產官學研界攜手促成,「先進製造」的重點在於(1)使用與整合資訊、自動化、運算、軟體、感測與網路技術(2)使用最新材料及奈米科技、化學、生物學等學科催生的新興技術,可以用新的方法生產現有產品,亦可用新興先進技術製造新產品。

 

時任美國總統歐巴馬針對「先進製造夥伴計畫」發表演說(圖片來源:theWhiteHouse

實際落實上則分為數位製造與智慧製造。前者指透過模擬、3D 視覺化、整合型電腦系統,將設計、生產、產品使用的數據等統合以降低製造時間和成本,最後促成產品設計與製造流程上的優化;後者則是結合創新模擬與先進感測及管控,即時管理能源、能源生產力與製程能源效率,並整理成能源管理數據,這對於大量消耗能源的製造尤其重要。

小結

其實為了因應這個全球再工業化的趨勢,我國行政院也於 2015 年正式啟動「生產力 4.0」計畫,主要以發展人機協同工作的智慧工作環境、開發智慧機械聯網、工業大數據分析工具、雲端運算等技術,使產品設計、開發、生產、銷售等垂直與水平價值鏈具備自主感知、自主預測與自主配置能力,期望由政府由上而下的推動,能復甦台灣的製造業,甚至帶動服務業與農業,提升產品與服務的附加價值。


參考資料

延伸閱讀

 

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vMaker編輯部

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