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力拚工業4.0不可不知的十大智慧製造科技
by 吳俊逸 2017-09-30 09:57:27, Reply(0), Views(1211)

工業4.0的概念源自德國政府2011年的計畫,鼓勵德國製造商數位化製造流程,以提高在全球的競爭力。2015年大陸亦不落人後推出「中國製造2025」,也是為了提高競爭力而推動製造升級。美國智慧製造則集結各種新興科技,以數位通訊和高性能電腦處理為主,關鍵在於軟體。

據Design News報導,高階製造技術蓬勃發展,值得大家注意,包括網宇實體系統(CPS)、大數據、高階機器人、協作型機器人、虛擬工廠、物聯網(IoT)、機器學習、機器對機器通訊(M2M)、積層製造和數位分身(Digital Twins)。

首先是網宇實體系統(Cyber-Physical System; CPS)。這整合資產管理、資產組態和生產力分析,CPS所提供的資料讓使用者明白連網資產的狀態,同時通報潛在的風險。若CPS進一步結合工程和運算,可分析製造流程,促進優化和效率,以及分析設備是否健全。

其次是大數據。這應用到製造業上,可善用即時資料收集和分析,逐漸淘汰預防性維護(preventive maintenance),以預測性維護(predictive maintenance)取而代之,趁機器故障前發現問題並發出預警。大數據亦可用來分析和調整生產流程,以提高製造速度和產出,減少浪費和瑕疵,把能源消耗量降到最低。

第三是高階機器人。製造機器人的角色日趨專業化,有的專門加工食品,有的專門檢查肉眼看不見的瑕疵,有的負責包裝。機器人夾爪不僅可拿取重物,亦可小心對待雞蛋等易碎物品。

第四是協作型機器人,專門跟人類在生產線並肩工作,生產線會利用協作型機器人的雙臂來抬舉和移動重物。

第五是虛擬工廠,以電腦模型模擬最佳組織狀態,不僅適用於單一生產線,亦可套用到同一家企業的全球廠房。虛擬工廠模型亦有教學功能,可協助企業培訓員工有效率的操作工作站。

第六是物聯網,包括用來監控工廠資產,監控廠內營運效率和進行優化,以及收集現場服務資料。部分汽車製造商甚至會監控售後的產品,掌握其使用狀況和追蹤產品問題。

第七是機器學習,以演算法來監控和優化工廠營運,產品設計團隊亦可善用從工廠收集的資料,透過產品設計來優化製造流程。

第八是M2M通訊。從產品設計團隊、供應商、工廠營運、設備維護到消費者都充分連網,各個環節皆可得知生產狀況、存貨量、成品和出貨情況。

第九是積層製造,又稱為3D列印。隨著3D列印速度加快,列印材料日益普及,製造業開始借助積層製造來少量生產,完成客製化商品。

第十是數位分身。數位分身是指某種實體物品或系統的動態軟體模式,藉由感測器所取得的資料有助於了解物品或系統的狀態、因應改變、改善營運,並提升價值。

資料來源: http://www.digitimes.com.tw/iot/article.asp?cat=158&ct=o&id=0000513384_NA84S4KK7KWC6457T2YOQ