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台湾九产业拚工业4.0狂奔智慧转型

台湾工业智慧转型

台湾九产业拚工业4.0狂奔智慧转型(台湾工业智慧转型

为摆脱代工宿命,台湾产业转型就靠十年大计工业4.0, 力拚中三十年智慧制造计划 。困坐愁城的台湾经济,亟需掘一口新的井 。追赶工业4.0确定订为台湾产业转型的策略 。锁定九大产业,十年内追求人均产值提升百分之三十以上,产业附加价值提升百分之十五,以摆脱代工宿命,推动台湾成为亚太地区高值生产 力的领导者 。
面对德国工业4.0,尽管为了避免使用德国的工业4.0台湾换了说法,为台湾产业转型十年大计取名生产 力4.0,工研院副院长张所鋐说其实就是工业4.0啦 。台湾代工模式的困境,下修的景气和明显衰退的企业获利,在在都显示,台湾的产业转型需求已经相当紧迫 。
为期两天的工业4.0科技发展策略会议闭幕 。和以往类似会议只有经济、科技单位会参与不同,工业4.0会议仿效德国,一开始便加入教育单位,从人才供应面思考 。过去三个月以来密集大规模征询产、学、研界人士,凝聚台湾产业朝工业4.0转型的共识,很多资通讯产业、电子电机业和机械业大厂的老板们都被请去喝咖啡,咨询业者的处境和期望 。
台湾工业4.0锁定制造业的机械设备、金属加工、运输工具、消费类电子、食品、纺织,服务业的物流、医疗,以及农业,共九大产业,利用智慧机器人链结物联网及大数据技术,推动转型 。

别说工业4.0、台湾连 3.0都还没有毕业

面对现实东台精机集团董事长严瑞雄指出:别说工业4.0,台湾很多产业和企业3.0都还没有毕业 。台湾每小时产值确实不够好,主因 是数位工具使用不够、数位知识平台不强,所以时间都花得很长 。如何把数位知识能 力的平台建立起来,是台湾的挑战 。
根据工研院的研究台湾在弹性化制造能 力、制程自动化、信息化,以及机器人应用这三个层面的应用,介于2.0到3.0之间,其他都只达到2.0 。
工研院日前带队参观福特汽车在美国的别说工业4.0工厂,里面用的都是德国设备,显示工业4.0的发展,美国输给德国,日本又输给美国 。事实上大陆大部份企业则是还处在2.0的时代,但中国版工业4.0计划的企图心和决心,是一定要让大陆在这场竞赛中争得一席之地 。不久前主导工业4.0计划的中国工程院率团到工研院参访,透露大陆盘点全世界各国的别说工业4.0位阶 。把各国分成几个方阵,第一方阵是美国和德国,第二方阵是日本,第三方阵是中国、英国、法国和韩国 。中国别说工业4.0计划锁定三阶段目标,要从制造业大国推上制造业强国:别说工业4.0三阶段各十年,第一及第二阶段要进入第二方阵的尾和头,第三阶段要进入第一方阵,与美德平起平坐 。
过去台湾错过数字化与网络的大浪,如今各国为将制造业拉回自家院子,兵家必争的工业4.0三大关键产业:电子电机、机械及资通讯,正好是台湾的强项,有完整供应链 。跨界整合的成败,攸关未来五十年荣枯 。此一关键战役,台湾只能赢,因 为如果战败撤退,后面已是悬崖 。

运用人工智能先升级工业3.5、稳健迈向工业4.0

在追求低制造成本的思维下,生产线逐步从先进工业国家迁移到新兴地区,随着欧洲、美国、日本等国家制造战略的改变,制造被视为拯救失业率的解方之一 。美国乔治亚理工学院工业工程系教授王绪斌指出,制造业投资报酬率高达百分之二百四十八,并衍生供应链甚至服务业的产值 。工业4.0是德国透过建置虚实整合系统以实现制造平台化的战略,未必适合台湾每一个产业 。
科技单位推动人工智能,预计在五年内投入五十亿元推动人工智能创新研究中心计划,并成立四个人工智能工业4.0创新中心,包括设在清华大学的人工智能制造系统研究中心,推动人工智能于工业4.0的前瞻技术开发及产业应用并培养人才,协助人工智能产业化以促进工业4.0产业升级转型 。
清华大学讲座教授暨人工智能制造系统研究中心主任简祯富认为,制造业若只是导入软硬件系统,没有配合的数位转型和决策流程再造,恐怕只能自动化而无法实现工业4.0智慧制造的精髓 。另一方面在进入工业4.0门槛较高且基础建设仍不足的状况下,台湾中小企业不能原地踏步,而可以藉助人工智能技术和分散式决策支援系统,先升级到工业3.5,即在原有的基础之上,建立数位转型策略和工业4.0技术蓝图,强化工业4.0的各种机能 。简祯富认为要有发展工业3.0、工业3.5、工业4.0的完整策略,运用物联网技术,监控产线运作并整合数据,有效管理生产线并发展组织同时训练人才,以转型为高质化制造服务提供者 。简祯富认为台湾企业应该盘点工业4.0和数位决策的需求,用最适合的解决方案为工具,按部就班来达成提升竞争 力和营运效能的根本目标 。

推动工业4.0前进、迈向智慧制造时代(工业4.0)

工业4.0就是大量运用自动化机器人、传感器物联网、供应链互联网、销售及生产大数据分析,以人机协作方式提升全制造价值链之生产 力及质量 。这次工研院为使更多业者能了解并体验导入工业4.0的好处,台北国际智慧机械暨智慧制造展中运用智慧机械、自动化设备、工业机器人等技术结合物联网、资通讯科技,所打造软硬系统整合的智慧制造解决方案,让业者与民众一探未来的智慧工厂的样貌 。

工业4.0智慧制造三层架构、助企业快速升级

信息透明是工业4.0的第一步,透过感测平台掌握所有机台设备的运作,以及各种工件产品的生产状况,才能判定并采取下一步智慧制造流程 。以高精密三位视觉检测系统为例,利用三位视觉传感器精准扫描三维的生产物件或场景,并结合三维与二维的影像融合分析,可实时在在线进行量测,或是作为瑕疵检测的工具,可满足高精密产品的数位自动全检需求,目前已有航天与自行车业者导入使用 。
从感测平台获得相关数据后,接下来要透过联网平台来搜集分析数据,并将结果反馈至产线,实现智慧化生产 。在此架构下联网服务平台可撷取来自跨厂区或整厂、整线设备的巨量资料,同时进行资料储存与实时分析运算,并提供可视化工具和机器学习函式库等功能,业者可利用此工具自行开发物联网资料加值应用服务,降低平台导入的时间与成本 。
在智慧制造的现场目前已有许多工作都可改由机械手臂来执行,不仅能够做得更快、更好,还能减少人员意外 。但面临不同类型的产品时教机械手臂如何工作就相当重要 。应用服务之一的智能型虚拟扩增实境机械手臂教导技术,就是针对喷涂、抛光、焊接、去毛边等加工制程,建置如同工厂内的虚拟环境,利用动作捕捉技术侦测、追踪与定位真人手势,再让机械手臂按照手势移动轨迹作业,减少重新撰写程序需耗时来回验证修改 。
在许多生产环境中,仍有不少需要人机协作、或是人机处于同个工作区间的状况,要如何让人机共工更安全、有效率,也是不可或缺的智慧应用技术 。工研院成立的原见精机,就提出通过国际规范、并获国际大厂采用的机器人触觉感测技术,可在既有的工业机器人上升级,加装灵敏的表面触觉感测装置便于检查生产状况或工件质量等作业 。

整合虚实的工业4.0智慧制造产线

工业4.0智慧制造必须串联每个生产流程与步骤,让每段制程都能瞻前顾后,使整条产线变得更智慧 。现场展示运具产业网宇实体系统制造产线,就是以汽机车零组件等产品,展现虚实整合的技术特色 。由于传统制造业的机台设备新旧不一,这样要如何连网沟通?考量到台湾制造业者现有的机器设备大多未具备智慧连网功能,为使更多业者能体验导入工业4.0的好处,工研院设计研发工业制程通用型智慧机上盒,只要加装在旧型设备机台上,不需耗费巨资更换设备,就可经由传感器撷取各项信息加以应用,提升生产设备的智慧化程度 。
为了让不同的机台讲同样的话,工研院依照欧洲塑胶与橡胶机械制造商协会提出的射出成型机国际规范标准,专为工业4.0需求开发射出成型机智慧机上盒,让射出成型机能以的通讯标准传输制造信息,并与制造执行系统整合,确实掌握生产状态及制程参数的变化 。
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