由于近年勞動人權較為提升,加上自動化技術發展加快,歐美制造業以計算機人工智能取代傳統人力的趨勢逐漸明朗,從自動化轉型為智能化已成為制造業的新興浪潮。
智慧化的概念目前仍相當模糊,而且一般智慧化常會與自動化混淆。兩者最主要的差別,在于自動化只是單純的控制,智能化運動化則是在控制端加上數據挖掘,采集后的數據必須能無縫傳送到后端累積成龐大數據庫,管理系統再依據數據庫的訊息,分析、制定出正確決策,而這些決策同時也附加自動化設備與以往不同的功能,例如設備本身所建制的傳感器,可以記錄設備的動作次數或使用時間,提醒管理者進行維修。
1.生產智慧化
至于生產智能化,指的是整合各種生產管理各階層的硬件整合,透過整合讓整個生產過程達到智能化目標,而在整合時接口標準非常重要,設備的橫向連結與垂直整合,需要可快速銜接。
2.設備智慧化
最后是設備智能化,自動化設備除了原有的控制功能,必須要加入一定程度的功能,才能達到智能化要求,包括產品生命周期管理、安全性、可追蹤性與節能技術等,而這些功能的來源,都必須透過生產線傳感器的建置,將所產生的訊息設備端延伸到IT數據中心的端對端企業連結架構,因此要達到設備智慧化。這方面,物聯網能讓設備具有感知能力,同時配合管理軟件,讓自動化設備就有自我管理的智能功能。
3.能源管理智慧化
工廠能源管理方面,近年來環境議題已成為制造業重視的議題,制造業多已開始透過綠化信息工作環境等方式,以最具經濟效益的方式,部署所需之信息系統架構,設法讓工廠從代工型態的營運模式,轉型為綠色工廠。除了與上下游廠商間進行綠化環保,從資源、材料、設計、制造、廢棄物回收到再利用處理,以形成綠色產品生命周期管理的循環,更可透過綠色ICT的加值應用,延伸至綠色供應鏈的協同管理、綠色制程管理與智慧環境監控等,協助上下游廠商與客戶之間共同創造符合環保的綠色產品。
4.底層廠務自動化
其中,在底層廠務自動化方面,現在的自動化平臺多僅具控制功能,但如果要讓設備智能化,底層的數據擷取功能勢不可少,當底層設備擷取的數據可無縫流動到后端管理系統如MES、ERP時,智慧化才有所依據,決策質量也才得以建立。
企業在生產組織與管理的e化系統主要有3種方式,包括ERP、SCADA/HMI、MES,ERP以物料需求計劃或資源計劃方式來作生產管理,SCADA為監控生產管理,MES則是將自動化設備連結,并且整合各采擷點的信息,來進行數據分析管理。
比較SCADA與MES兩者系統不同,SCADA在數據擷取與監控的強大效能,終究非MES所能全面取代,而就功能取向來看,MES最主要的作用仍在于管理,在自動化平臺的數據流中,SCADA是屬于數據提供者,而MES是接受者,SCADA將從底層設備擷取出來的數據,往上送給MES,MES再與其他信息一起匯整,分析出數據意義,提供給管理者,這就形成底層廠務自動化系統。
當然制造設備的智能化不只設備自我診斷,還有其他相當多功能。自動化設備要升級到智慧化,是一個整體的提升,四大方面的布局都應該顧及。