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Panasonic用物聯網實現智慧製造

2018-06-15 09:36北美智權報

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【蔣士棋╱北美智權報 編輯部】

在物聯網(IoT)風潮逐漸進入人類社會後,製造業可以說是最先被大數據、人工智慧所改造的產業。每一部機器、每一套生產流程,每一天都能產生出無窮的作業數據,裡頭也都蘊藏著提升效率、改造流程的寶藏。智慧生產已經是各大廠商的兵家必爭之地。

六月初台灣產業界最熱切的話題,除了台積電創辦人張忠謀卸下長達三十年的董事長一職、完成交棒接班外,就是鴻海轉投資的富士康工業互聯網(FII)順利在上海A股掛牌。FII自從6月8日正式上市交易後,連續三天的股價漲幅都達到10%漲停板,總市值更達到4700億元人民幣(約2.2兆元台幣),已經超越在台灣掛牌的母公司鴻海,令人對這支工業獨角獸的後續表現萬分期待。

雖然虛擬經濟的勢頭仍然鋒健,但主要經濟大國早就開始進行製造業布局,例如德國的工業4.0計畫、美國川普總統的製造業回流、以及中國製造2025。為什麼製造業成為經濟發展新顯學?總統府國策顧問何美玥指出,製造業如果旺盛,不但可以創造就業機會,也可以帶動周邊產業一起發展,「在產業政策上,製造業是絕對的骨幹!」

圖1:總統府國策顧問何美玥 (圖1:總統府國策顧問何美玥)
圖1:總統府國策顧問何美玥 (圖1:總統府國策顧問何美玥)
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全球主要國家都在瘋搶製造業

創業剛滿百年的Panasonic(松下電機),毫無疑問是日本甚至全球工業製造的翹楚。作為日本規模最大的綜合電機廠商,Panasonic的產品線橫跨消費者到企業所需的一切電子產品,可以說如果要從頭開始打造一座現代化城市,所需要的基礎建設在Panasonic裡面幾乎都找得到。

創立於1918年的Panasonic,從2015年開始就把製造革新當作企業百年時的目標。在MIT-2018(Manufacturing Innovation Toward 2018)的計劃下,Panasonic引入物聯網的思維,改造全球超過三百個的工廠。「透過MIT-2018,我們的獨特製造優勢,可以讓Panasonic在全球競爭中勝出,」曾被派駐台灣多年、現任Panasonic株式會社生產技術本部MIT-2018推進室室長的中山雅之說。

中山雅之解釋,Panasonic對於物聯網的理解可以分成三個面向。第一:使傳統製造價值鏈走向網路化;第二:促進產品設計與工廠製造通力合作;第三:將現實環境與虛擬空間串連(Cyber Physical System)。他補充,從這三個面向下手,借助物聯網技術把所有製造流程串接,就能夠實現快速、低價、高品質兼具的製造活動。

在實際執行上,中山雅之指出,改造後的製造活動必須能夠回應大量客製化(Mass Customization)以及零缺陷(Zero Defect)兩項要求。以前者來說,就算是企業客戶的大量訂單,每一件產品也多少都有客製化的需求。中山雅之舉例,便利商店業者需要的鮮食冰櫃,就得因應店面空間做出尺寸調整,「所以每個生產出來的冰櫃,可能都有個幾公分的差異。」

用3D技術設計虛擬工廠,找出最佳化生產方案

為了滿足大量客製化的需求,Panasonic先透過模擬設計,在3D的虛擬空間中,編排出各種可能的生產方式,包括生產順序、庫存空間、運送路徑…..等,從中找出最佳化方案後,再正式啟動生產流程。在人員訓練上,則是用穿戴式攝影機捕捉熟練員工的操作歷程,據以建立標準作業指引,進一步消除資源浪費。

圖2:Panasonic的生產設備可以自動預測異常狀況,並在發生前就從遠端加以修...
圖2:Panasonic的生產設備可以自動預測異常狀況,並在發生前就從遠端加以修正 (資料來源:Panasonic Smart Factory Solutions)
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零缺陷生產的挑戰就更為艱鉅。中山雅之表示,Panasonic將AI技術應用在產品生產的預兆管理上,將大量的生產數據分類、加工,並且即時回報給現場人員;如果偵測到某個機台即將產出不良品的訊號,更可以用遠端操作系統進行即時校正並再回復生產。如此一來,設備停機待檢的時間降低、產品的品質也更加穩定,而這些生產數據又能成為進一步改進效率的依據。

總結來看,中山雅之認為,在工業生產上使用物聯網,還是不脫測量、連結到活用三個要素。「要先思考用什麼工具及方式來搜集數據、這些數據該怎麼重新整理計算,以及最重要的:如果數據產生的指標與實際產出之間發生差異,怎麼進行調整平衡,」他認為,只有將物聯網使用地淋漓盡致,才能完成智慧製造的目標。


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