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掌握德國工業4.0關鍵 重塑台灣企業優勢

  台灣政府近年希望整合產官學研各界資源,大力推動智慧機械產業,目標是希望能與德國提出之「工業4.0」看齊。為了讓台灣企業了解工業4.0所建構的智慧製造關鍵技術,並學習德國標竿企業生產流程及各項工具應用,本文中筆者將以先前在德國實地參訪的兩家標竿企業—真空設備製造商SCHMALZ以及機電設備製造商WITTENSTEIN為例,希望能藉由仿效德國知名大廠的製造及經營模式,讓台灣的製造技術優勢能繼續保持。

SCHMALZ之工業4.0作為

  SCHMALZ是世界知名的自動化及真空處理設備的全球領導者之一,提供創新、 高效的真空解決方案,其產品可廣泛應用在航太、汽車、物流、金屬、化學、製藥、塑膠、複合材料、風力發電、太陽能、木材等產業。而且,該公司也因應不同客戶的生產需求,致力研發與設計各項高科技真空處理設備與系統,搭配完整的模組化系統操作,為機器人運作提供高度彈性,大幅簡化生產流程,並提升工廠作業處理效率。

  SCHMALZ藉由運用物聯網技術所展現之特性及效益有:製造過程更加彈性、生產更有效率、可以客製化多樣商品、生產流程易於管理監控、生產單位自動化程度提升以及更具智慧的周邊輔助系統。

  傳統的人機溝通模式是金字塔型,分別透過感測器/驅動器、可程式化邏輯控制器、人機介面、製造執行系統、企業資源規劃系統一層一層的回報。但在未來透過SCHMALZ的物聯網系統,各項零件、感測器/驅動器以及各介面與系統間都可以彼此傳遞訊息,達成無縫的溝通聯繫。

  透過物聯網技術的運用,SCHMALZ的生產流程可被即時監控,並將各項生產數據回傳機器控制介面,經過分析後,可藉此找出最佳化調校模式並據以變更生產流程。由於公司生產及營運資訊龐雜,為便利經營管理,SCHMALZ分三個層級進行資訊蒐集與分析,先由基層人員將現場各項數據進行初步建置與診斷,再傳給中階人員根據前述資訊控制與調校,最後再將所有處理資訊上傳管理階層之行動裝置介面,以針對能源消耗、生產結果、停機資訊等做出適當決策。

  依該公司實際運作經驗,透過智慧型手機、平板電腦等行動裝置與NFC技術的整合運用進行管理,可實現智慧工廠的雛形。如此,不僅各層級之間資訊分享順暢,且可達成能源運用最佳化、失誤與停機事前預防、生產技術提升,最終增加銷售並節省公司營運成本。

WITTENSTEIN之工業4.0作為

  WITTENSTEIN 是歐洲機電一體驅動尖端技術開發製造商,其精密減速機、特種伺服電機和運動控制技術,再加上智慧化、微技術與巨技術的相結合,廣泛應用在對於驅動力矩、定位精度、可靠度,以及能高度適應惡劣環境等有特別要求的領域中。

  WITTENSTEIN認為工業4.0概念最主要是將局限於虛擬世界的互聯網擴展到日常用品的互聯上,也就是結合生產過程與資訊技術。

  工業4.0時代,人其實是位於系統之核心,因為必須將四周所蒐集之各項資料進行分析,才能轉化為對於生產或營運更有價值之資訊。工業4.0概念導入讓企業思考新的商業模式,並據此改善及發展創新的生產技術以符合客戶的需求。由於工業4.0 時代強調多樣生產,各訂單生產程序不同,生產線流程複雜,為因應快速變革需求,工人技巧也要同步強化,因此WITTENSTEIN花費大量資源培訓人才,以維持競爭力。

  WITTENSTEIN工廠採用最先進的技術優化工作流程,且建築物内所有設施的規劃搭配大量採光與植栽,可以確保能源的有效利用。該公司也結合物聯網及網實整合技術,充分運用在該公司的生產計劃及流程、物流管理、損害預防、工廠文件及零件管理,對提升整體營運效率助益很大。

德國推動工業4.0關鍵

一、工業4.0之根基是把企業內部系統進行垂直整合,在執行自動化時必須要有清晰的架構,以協助客戶達到良好效果。

二、工業4.0時代溝通架構是平面化、網路化的方式,因此,在管理模式上需落實精實管理概念,以達成管理系統的最適化。

三、工業4.0時代企業仍需要回歸到TPS的精神,必須先去除製造過多的浪費,若可以做到零庫存,才能將企業資源做更有效率之運用。

四、德國工廠共同點為TPM都做得相當好,且大量運用機器人作業節省許多人力,配合完整物料供應鏈,實現大量客製化生產。

五、德國推動工業4.0之關鍵在於企業利用既有技術與管理優勢持續向上提升,而政府在機械化與物聯網時代走到交集時,快速籌建平台主導產業發展。

六、企業要達到工業4.0境界,關鍵在於M2M,藉由不斷蒐集內外部資訊並進行精準分析,進而改善經營瓶頸,掌握競爭優勢,驅動企業變革。

七、製造業未來趨勢將是充分運用行動裝置連結網路資訊及社群媒體互動共享每一個製程,並以IOT技術串連研發、製造及銷售服務,整合供應鏈資料做到生產、流程及商業模式創新。 

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