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智慧工厂 未来将得到更多的关注

现今的制造业者必须随时面临不稳定的订单、少量多样的生产、生产良率的控制、以及备料库存压力等问题,生产流程管理不能只是自动化,更需要智慧化。涵盖电脑整合制造、即时生产监控、远端数据采集与分析、自动化流程控制等重要应用,有助于制造业清楚掌握产销流程、提高生产过程的可控性、减少生产线人工干预、及时正确地采集生产线数据、更加合理的生产计画编排与生产进度等价值的智慧工厂,未来将得到更多的关注。
关键词: 智慧工厂 系统监管 数据采集 流程控制
时间:2012-05-25 09:34 来源:物联网在线 作者:Ken 点击:

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由于产品生命週期越来越短,客户需求瞬息万变,导致愈来愈多的产品必须走客制化路线,加上原物料及能源价格起伏不定,成本控制越来越难掌握,再加上产业供应链迈入全球化之际,却又遭遇全球气候变迁可能导致的生产或运输中断挑战,如泰国水灾导致汽车及硬件产业全面停摆,殷切不远。

        现今的制造业者必须随时面临不稳定的订单、少量多样的生产、生产良率的控制、以及备料库存压力等问题,生产流程管理不能只是自动化,更需要智慧化。涵盖电脑整合制造、即时生产监控、远端数据采集与分析、自动化流程控制等重要应用,有助于制造业清楚掌握产销流程、提高生产过程的可控性、减少生产线人工干预、及时正确地采集生产线数据、更加合理的生产计画编排与生产进度等价值的智慧工厂,未来将得到更多的关注。
智慧工厂的基本概念

        一般而言,智慧工厂的基本概念,至少应该包含“制程管控可视化”、“系统监管全方位”及“制造绿色化”等三层面。

        所谓的“制程管控可视化”,是将工厂的产品制程,包括原物料管控及流程,均可直接即时的展示于控制者眼前,让控制者得以全盘掌握制程的现况。如即时掌握系统机具的现况,让控制者可以减少因系统故障所造成的生产偏差。

        此外,由于制程中所采集的相关数据,均可保留在资料库中,透过妥善的资料採矿管理,决策者可以进行完整的资讯分系,以进行后续的生产规划,或是根据生产线的现况,规划生产机具的维修保养。

        至于“系统监管全方位”,则是让制造设备具有完整的感知能力,以感测器做连结,让控制系统可以进行识别、分析、推理、决策、以及控制功能。值得注意的是,相关解决方桉,并非只是安装感测软硬体而已,而是要建立一个拥有完整设备资讯及回馈机制的资料库,透过系统平台累积的各种资讯,让决策者更能掌握产品完成时程,从订单开始,到产品制造完成、入库的生产制程资讯,都可在资料库中一目了然,在遇到制程异常时,决策者亦可更为迅速反应,以促进更有效的工厂运转与生产,提供市场更进一步服务,

        而在“制造绿色化”方面,除了在制造上要多利用环保材料、留意污染等问题,整个供应链的厂商间,从资源、材料、设计、制造、废弃物回收到再利用处理,都必须形成绿色产品生命週期管理的循环,甚至可藉此协助上下游厂商与客户之间,共同创造符合环保的绿色产品。

        发展智慧工厂 厚植制造业竞争力

        在面对政府现行所强调的环保与经济并重的产业发展,若能将绿色环保的概念注入于智慧型工厂,更将有助于改善目前三K 产业(如高污染产业)所产生大量的环境污染,提升国内产业竞争力。

        事实上,结合国内的人力结构与科技发展,台湾现行已具备发展智慧型工厂的条件:由于推动智慧工厂需要较多的高技术人力,目前台湾高学历、高技术人力资源甚多,再加上网络ICT技术已相当成熟(智慧工厂的资料传递与沟通需依赖网路科技),显见我国的外部环境与产业环境成熟,适合推动智慧工厂。

        美、日、德皆已发展智慧工厂,台湾拥有雄厚的制造业基础,更有必要加以发展,以厚植我国制造业的竞争力。但由于智慧工厂牵涉专业关键零组件,这些关键零组件多来自于美国、日本、德国。由于这些关键零组件可应用至国防上,先进国家不见得愿意开放予其他国家(包含我国)进行研发,顶多仅能开放予其有限的使用权(如控制器功能就非常有限),无法依据各国的需求,读取资料、分析与调整监控功能。因此,台湾似有必要加以发展,以厚植我国制造业的竞争力。

        从智慧工厂到智慧园区

        “制造智慧化”之所以蔚为风潮,主要的原因在于上游成本不断增加,但下游产品的价格,却常常因为供过于求,或市场的竞争激烈,导致价格无法跟着上扬,厂商无法长期吸纳因原物料上涨所增加的成本;因此,工厂需要能精确控制原料、制程及产品的过程,不只是要降低成本,更要因此提升生产效能,如则让生产“智慧化”,已经是继工厂“自动化”后,最热门的话题之一。

        因应的市场瞬息万变,越来越难掌握的成本控制,制造业必须发展更为智慧化的管理工具及解决方桉,才能应对日愈兼具的全球市场挑战。
        但就目前的趋势走向,“智慧工厂”的概念,其实要比工业自动化来得复杂,且市场仍众说纷纭。甚至有业者认为,只有“智慧工厂”还不够,而是要设法发展“智慧厂区”或“智慧园区”。

        因为随着市场与消费者需求的增长,现今的工业园区都需要重新规划、改扩建以适应生产规模的提升,考虑的要素包括工业园区整体布局的合理性、安全性;针对产能扩张的有效应变能力;产业群聚所形成的上下游产业链连动关係,能否帮助企业提升竞争优势,都是决定制造业成败的关键。

        但一切还是得先从智慧工厂先做起,如何透过IT技术、通信、作业系统与制造工厂的完美结合,带动工业自动化和决策智慧化,提供业者安全、高效、便捷和高度自动化的制造环境,以满足生产与业务需求,将是制造业及解决方按供应商致力的目标。

        工厂的资讯化建设发展经历了从IP网路架构设计,到体现总控中心的资讯管理,再到目前对工厂 IT 系统、通讯系统、安防系统、火灾报警系统及其他弱点系统的资讯综合管理。可以确定的是,智慧工厂的目标就是设法将 IT 与生产应用完美融合。

        因此,IT基础设施将是贯穿智慧工厂架构的最重要一环,它不仅传递资讯,也承担着提供和制定标准的作用,更是未来讯息整合的基础。智慧工厂未来也将着眼于如何打造一个现代资讯通讯环境,提供工厂全面的系统整合管理解决方桉,让工厂可以直接并即时的获取製造设备的生产、运行和质量数据,并利用整合的资讯系统解决各类问题。 (责任编辑:ioter)


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