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德國、美國和台灣的智慧工廠,透過科技帶動產業發展

作者:葉佳錚

由智慧製造所推動的第四波工業革命稱作:工業4.0,以智慧工廠為核心,生產設備可以透過物聯網來溝通,並運用大數據與雲端運算來自主管理與改善。目前在勞力短缺、資源限制等情況下,各國皆全心投入工業4.0,本篇將淺談德國、美國和台灣的智慧工廠,如何透過科技來帶動產業升級。

德國西門子智慧工廠產品合格率逼近100%

在面臨工業製程複雜化、美國網路巨頭跨入實體經濟等威脅下,德國憑藉著工業領域的技術優勢,將網路技術與智慧製造技術相結合,率先推出工業4.0。位於德國安貝格的西門子智慧工廠,是2018年世界經濟論壇評選出「全球九家最先進的工廠」之一,為搜集準確的數據,該工廠內超過3億個元件都有屬於自己的身分證,用以識別出材質、生產環境條件等,並透過IT系統控制和優化,以確保達到逼近100%的產品合格率。透過IT系統的嚴格把關,西門子將虛擬與真實的工廠並行,透過虛擬工廠反映出真實工廠生產時的資料與數據,而員工則透過虛擬工廠來監控真實工廠的運作,在2020年工廠的願景中,更將在原本的電氣化、自動化基礎上,加入數位化作為未來發展要點。

德國安貝格的西門子智慧工廠內的元件都有屬於自己的身分證,用以紀錄相關數據並確保達到逼近100%的產品合格率。(圖片來源:YouTube

美國注重軟體、數據,顛覆傳統工業領域

過往美國製造業為追逐低廉的生產成本,長期將工廠外移,再加上自動化製造的發展,使其國內減少許多就業機會。隨著各國投入智慧工廠的願景,美國亦推出先進製造、虛實整合的政策,透過其軟體技術的優勢,利用「資訊物聯系統」數據來揭示生產線的過程,使得工廠可以在原有設備的基礎上,建立大數據分析與物聯網的新型生產資訊系統,並充分結合智慧化生產,以吸引製造業回流,挽救就業。

在推動政策上,美國亦成立工業網際網路聯盟(IIC),憑藉著Google、IBM等IT企業,在大數據應用上更企圖將人、數據和機器連接起來,形成開放且全球化的工業網絡。比起德國的工業4.0,美國更注重軟體、網際網路與大數據。

美國在智慧工廠的發展上更加注重軟體、網際網路與大數據的研發(圖片來源:DIGITIMES

全台第一座工業4.0工廠:宏遠興業

為配合市場多樣化的需求、生產資源有限等情況,台灣也發展出生產力4.0政策,並運用物聯網、智慧機器人及大數據等技術來整合資源與運作。而目前政策大多鎖定電子資訊、運輸、機械、食品、紡織、物流與零售、農業等七大行業,而全台第一座完成工業4.0佈建的工廠,就是台灣紡織業龍頭宏遠,注重研發的他,拿下世界級的大客戶,包含:H&M、ZARA、Nike、The North Face等知名品牌,都有使用宏遠的產品。從2014年底,宏遠開始研究自家所需要的工業4.0為何,並斥資4.5億台幣開始智慧工廠轉型計畫,串連15間本土ICT廠商,建立廠房機器監控即時化,並透過數據網路化將資料彙整到企業資源規劃系統中,最後再進行數據分析。過往工廠內數據監測必須靠人工進行,不僅耗時、錯誤率也非常高,而透過工廠設備數位升級,建置數據化的生產線與管理系統,得以協助宏遠控制物料損失,並提升染色精準度,甚至節省生產時間。

每五年就轉型一次的宏遠,成為在數位化與高科技化的快速發展下所生存的老牌企業(圖片來源:科技報橘

結語

轉型成智慧工廠,並創造更高的附加價值是許多工廠的目標,但無論是創新、智慧化轉型或是管理,都必須先了解自身工廠真正的需求為何,並放下做產品的思維改以客戶為中心,才是轉型中最關鍵的部分,如此才有機創造出具有價值的解決方案來提升競爭力,進而達到智慧工廠的價值。

(責任編輯:葉佳錚)

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