唯有智慧解決方案才能提供現(xiàn)代化市場(chǎng)所需的彈性、機(jī)動(dòng)性和效能水準(zhǔn)。您是否有跟上？

由於技術(shù)持續(xù)發(fā)展，促成開放式連線與現(xiàn)代化的自動(dòng)化解決方案相結(jié)合，讓智慧製造從抽象的概念變成技術(shù)現(xiàn)實(shí)。

因?yàn)橄M(fèi)者的需求不斷快速改變，所以智慧製造可利用新興的技術(shù)機(jī)會(huì)來協(xié)助解決這些持續(xù)發(fā)展的需求。

智慧製造藉由改善安全性、提高品質(zhì)和優(yōu)化工廠效能，提供可衡量的結(jié)果。智慧製造有各種要素，包括人員、製程和技術(shù)，以及最重要的是如何將這些所有要素結(jié)合，支援以更全面的方法構(gòu)成智慧解決方案。

資料的真正價(jià)值

直接從機(jī)器或作業(yè)取得即時(shí)資料，是智慧製造的主要優(yōu)勢(shì)。不過，如果沒有正確應(yīng)用這些資料，或是沒有採(cǎi)取行動(dòng)，便沒有優(yōu)勢(shì)可言。

您有多少次走進(jìn)製造區(qū)域，發(fā)現(xiàn)作業(yè)員正在推測(cè)如何解決某項(xiàng)問題？若要為員工提供他們所需的可操作見解，那麼機(jī)器必須提供脈絡(luò)化且可據(jù)以行動(dòng)的見解，便可透過該見解改善決策制定。從業(yè)務(wù)模式著手，了解會(huì)影響整體設(shè)備效率（OEE）的挑戰(zhàn)，以及如何將決策引導(dǎo)到適當(dāng)程度，才能改善生產(chǎn)力、品質(zhì)、安全性及永續(xù)性。

重點(diǎn)在於要知道智慧製造是一個(gè)流程，而非專案。從一部機(jī)器、一個(gè)單位、一條生產(chǎn)線開始，並檢閱這些可以收集、分析和呈現(xiàn)的資料。專注於資料策略，當(dāng)需要即時(shí)資料時(shí)，所採(cǎi)取的收集方式與使用方式可以提供行動(dòng)的指標(biāo)，以及從見解獲得價(jià)值的方法。

變得智慧代表以有效率的方式利用記錄和即時(shí)作業(yè)資料，即可透過部署智慧技術(shù)來優(yōu)化OEE。在工廠中可能已經(jīng)有裝置可以產(chǎn)生並提供這項(xiàng)重要作業(yè)資料組合的自有部份。不過請(qǐng)務(wù)必注意，利用這些裝置只能獲得資料，而非資訊。光靠智慧裝置無法讓製造變得具有智慧；這些裝置要和資訊的使用者合作，才有辦法讓製造具有智慧。

透過從組件到PLC的智慧系統(tǒng)，加上專為在OT和IT系統(tǒng)之間作業(yè)所設(shè)計(jì)的資訊閘道解決方案，所收集的資料可在整體企業(yè)內(nèi)共用。分析可以提供監(jiān)測(cè)趨勢(shì)、找出弱點(diǎn)、突顯訓(xùn)練不足之處及預(yù)測(cè)停機(jī)的功能，以免對(duì)營(yíng)運(yùn)產(chǎn)生負(fù)面影響。

智慧軟體

智慧製造可以定義為一套可以產(chǎn)生脈絡(luò)化資訊的連線裝置系統(tǒng)，讓人員可以制定正確的決策來改善所需的製造結(jié)果，並且達(dá)到預(yù)定改善目標(biāo)。

任何智慧製造系統(tǒng)都必須包含支援下列功能的軟體系統(tǒng)：

視覺化：這包括MES層面的完整性、機(jī)器資料視覺化，以及事業(yè)單位的協(xié)調(diào)一致。

最佳化：著重作業(yè)效率和生產(chǎn)力、分析應(yīng)用，以及風(fēng)險(xiǎn)管理。

使用者體驗(yàn)：考慮任何使用者的能力、從工廠經(jīng)理到作業(yè)員的擴(kuò)充性，以及營(yíng)運(yùn)情報(bào)。

智慧製造是通往數(shù)位轉(zhuǎn)型的大門。使用連線智慧裝置開啟更多流程可見性的新視窗，利用資料和分析制定更妥善且更快速的決策。

投身數(shù)位化

數(shù)位技術(shù)徹底改變了我們的生活、工作和娛樂方式。隨著技術(shù)持續(xù)進(jìn)步，我們持續(xù)變得更仰賴這些技術(shù)所帶來的益處。這和製造尤其相關(guān)。

壓力在於降低成本、改善客戶體驗(yàn)，以及提高獲利能力。投身數(shù)位化的企業(yè)組織正以全新的價(jià)值主張顛覆商業(yè)模式。

數(shù)位工程並非極端的策略。不需要更換員工目前熟悉和喜歡的工具。反之，能夠用數(shù)位化擴(kuò)充這些工具，以改善設(shè)計(jì)人員、生產(chǎn)經(jīng)理、技術(shù)人員和其他人員的工作方式。從檢視企業(yè)開始，確認(rèn)哪些地方可使用數(shù)位方法讓工作更智慧化、更迅速地完成或做得更好。

數(shù)位工程有五大關(guān)鍵領(lǐng)域有助於改善業(yè)務(wù)：

1.設(shè)計(jì)與原型製作

虛擬設(shè)計(jì)和原型製作可以協(xié)助您以數(shù)位化的方式建立、測(cè)試及評(píng)估機(jī)器設(shè)計(jì)。這可以為您提供改變業(yè)務(wù)可能性的能力。如此可讓您縮短機(jī)器的上市時(shí)程、降低設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)，並創(chuàng)造更優(yōu)質(zhì)、客製化程度更高的機(jī)器。

透過模擬軟體，您可以將物理應(yīng)用於3D CAD模型，讓模型栩栩如生。同時(shí)也能讓您看到機(jī)器運(yùn)作，以及和人或其他機(jī)器的互動(dòng)方式。甚至可以將模型帶入虛擬實(shí)境的環(huán)境中，觀看機(jī)器在您面前運(yùn)作，宛如您親臨工廠區(qū)域。

如果需要變更，只需點(diǎn)幾下按鍵就可在數(shù)位分身設(shè)計(jì)中進(jìn)行變更，不需要購(gòu)買零件並花幾天力氣建立新的原型。而且這還不單單只是可以協(xié)助您縮短機(jī)器上市時(shí)程的數(shù)位分身。

例如，使用開放資料交換的設(shè)計(jì)軟體讓工程師只需設(shè)計(jì)機(jī)器一次，接著即可將該設(shè)計(jì)資料匯入工具。有助於節(jié)省專案數(shù)小時(shí)重新撰寫和重新對(duì)應(yīng)的作業(yè)時(shí)間?？芍匮}使用的程式碼讓您以現(xiàn)有的成功機(jī)器為基礎(chǔ)，而不需要從頭開始重新設(shè)計(jì)。

2.啟用

等您將機(jī)器運(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng)再進(jìn)行控制測(cè)試，這種做法會(huì)釀成大災(zāi)難。直到客戶啟動(dòng)機(jī)器當(dāng)天，您站在他們身旁為止，您都不會(huì)知道您的機(jī)器及其控制系統(tǒng)是否可以配合運(yùn)作。您可能會(huì)發(fā)現(xiàn)您的機(jī)器運(yùn)作不如預(yù)期或規(guī)格不符。在最後一刻解決這些問題可能代價(jià)高昂，並導(dǎo)致錯(cuò)過交貨期限。

虛擬調(diào)試可以協(xié)助您解決這些問題。為您的機(jī)器設(shè)計(jì)與控制系統(tǒng)的真實(shí)運(yùn)作邏輯打造動(dòng)態(tài)數(shù)位分身，可幫助您在設(shè)計(jì)期間提早發(fā)現(xiàn)問題，不用等到將機(jī)器運(yùn)到客戶的工廠後才發(fā)現(xiàn)。透過虛擬調(diào)試，您可以在投入資源前，對(duì)機(jī)器與控制器的運(yùn)作進(jìn)行詳盡地確認(rèn)與示範(fàn)。

Daifuku Webb在其材料處理系統(tǒng)運(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng)之前，在內(nèi)部使用模擬軟體測(cè)試該系統(tǒng)的PLC編碼。在一項(xiàng)機(jī)場(chǎng)專案中，這種作法節(jié)省的成本相當(dāng)可觀。Daifuku Webb的資深控制工程師Greg Swisher表示：「我們的人員原本通常會(huì)花數(shù)個(gè)月的時(shí)間待在現(xiàn)場(chǎng)。而現(xiàn)在我們能夠把工程師抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)到客戶接受的這段時(shí)間，縮短成約三個(gè)星期?！?/span>

3.訓(xùn)練

虛擬訓(xùn)練可以免除機(jī)器和作業(yè)員同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)的需求。數(shù)位分身可以在機(jī)器抵達(dá)之前先訓(xùn)練員工。員工只要戴上VR頭罩或是在螢?zāi)磺坝?xùn)練，就可在安全的沉浸式虛擬環(huán)境中培養(yǎng)技能與能力。虛擬訓(xùn)練其中一項(xiàng)最大的優(yōu)勢(shì)，就是可以自由選擇。

虛擬訓(xùn)練可以為需要訓(xùn)練的人員在需要的時(shí)間和地點(diǎn)提供訓(xùn)練，可以隨時(shí)隨地進(jìn)行訓(xùn)練。此外，虛擬訓(xùn)練沒有和真實(shí)訓(xùn)練相同的限制。員工可以學(xué)習(xí)如何在理想的作業(yè)情況下維持生產(chǎn)運(yùn)作，並且可以在可能無法實(shí)際重現(xiàn)的模擬故障和極端條件下進(jìn)行測(cè)試。如此可以讓他們?yōu)榛貞?yīng)類似生產(chǎn)事件做更妥善的準(zhǔn)備，最終縮短停機(jī)時(shí)間。

員工在虛擬訓(xùn)練中犯錯(cuò)無傷大雅，不需要擔(dān)心中斷生產(chǎn)。如果作業(yè)員犯錯(cuò)，可以記錄該行動(dòng)做為日後矯正使用。除此之外，可以在他們體驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)之前，要求他們?cè)谟?xùn)練中證明自己的能力。

隨著經(jīng)驗(yàn)豐富的員工退休，新世代接手填補(bǔ)職缺，虛擬訓(xùn)練可以協(xié)助員工以更熟悉的方法了解其工作。他們可以使用家中擁有的平板和VR頭罩等裝置，在虛擬環(huán)境中強(qiáng)化訓(xùn)練，以遊戲的方式學(xué)習(xí)。

圖1 : 虛擬訓(xùn)練可以免除機(jī)器和作業(yè)員同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)的需求，而且沒有和真實(shí)訓(xùn)練相同的限制。（source：Rockwell Automation）

4.運(yùn)作

數(shù)位工程的價(jià)值並不僅止於調(diào)試機(jī)器和訓(xùn)練作業(yè)員。開始生產(chǎn)後，數(shù)位分身就可模仿製程、機(jī)器和控制項(xiàng)，來協(xié)助工廠人員了解運(yùn)作並進(jìn)行變更試驗(yàn)。不斷增加的資訊數(shù)位線程可提供如何改進(jìn)生產(chǎn)的解析。

當(dāng)所有類型的作業(yè)都可以持續(xù)促進(jìn)改善生產(chǎn)，以及利用來自數(shù)位線程的見解即時(shí)調(diào)整時(shí)，便可達(dá)到全新的境界。利用試產(chǎn)線啟動(dòng)和生產(chǎn)排程及排序，以優(yōu)化產(chǎn)品組合及產(chǎn)量。對(duì)機(jī)器設(shè)定進(jìn)行試驗(yàn)，以改善品質(zhì)、可靠性和產(chǎn)能。

除此之外，您可以使用您的數(shù)位線程偵測(cè)流程中的異常情況，在作業(yè)問題影響品質(zhì)並導(dǎo)致報(bào)廢停機(jī)之前，事先找出問題所在。您可以對(duì)全新產(chǎn)品或機(jī)器進(jìn)行測(cè)試作業(yè)將產(chǎn)能優(yōu)化，以及避免下游瓶頸等問題，節(jié)省寶貴的生產(chǎn)時(shí)間。

5.維修

@維修團(tuán)隊(duì)可使用數(shù)位模擬和即時(shí)、或甚至是預(yù)測(cè)性解析，以前所未有的方式解決停機(jī)問題。透過數(shù)位線程的資料流程可協(xié)助技術(shù)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，以避免或盡量減少停機(jī)時(shí)間。這包括控制系統(tǒng)裝置的運(yùn)作和診斷資料，需要維修時(shí)會(huì)通知技術(shù)人員。其中也包括網(wǎng)路資料，例如：交換器層級(jí)的警報(bào)，這在現(xiàn)今狀況中對(duì)正常運(yùn)作時(shí)間來說同樣至關(guān)重要。

在理想的情況下，維修團(tuán)隊(duì)永遠(yuǎn)都不需要應(yīng)付停機(jī)事件，因?yàn)橐呀?jīng)可以預(yù)測(cè)停機(jī)的發(fā)生。由於使用了預(yù)測(cè)分析，所以預(yù)測(cè)的可能性增加。這些分析使用機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智慧來了解公司的運(yùn)作情形、提早發(fā)現(xiàn)機(jī)器問題並向技術(shù)人員提醒這些問題。之後，技術(shù)人員可在預(yù)定停機(jī)時(shí)間內(nèi)安排維修。

數(shù)位分身可用幾種方式協(xié)助改善平均修復(fù)時(shí)間（MTTR）。首先，虛擬訓(xùn)練可讓技術(shù)人員事先為停機(jī)問題做好準(zhǔn)備，而非在第一次發(fā)生故障時(shí)才進(jìn)行故障排除。當(dāng)問題發(fā)生時(shí)，技術(shù)人員可使用AR技術(shù)在實(shí)體機(jī)器上覆蓋診斷或工作指令，以便更快速地診斷和解決問題。

「當(dāng)工業(yè)組織管理轉(zhuǎn)型勞動(dòng)力時(shí)，預(yù)測(cè)分析解決方案有助於確保新進(jìn)人員獲得和重複維護(hù)決策與流程?！? ARC Advisory Group，數(shù)位分身藍(lán)圖：從反應(yīng)性到預(yù)測(cè)性維護(hù)。

圖2 : 當(dāng)工業(yè)組織管理轉(zhuǎn)型勞動(dòng)力時(shí)，預(yù)測(cè)分析解決方案有助於確保新進(jìn)人員獲得和重複維護(hù)決策與流程。（source：Rockwell Automation）

更具智慧的供應(yīng)商解決方案

無論處於數(shù)位化過程的哪個(gè)階段，都值得向供應(yīng)商要求更具智慧、更加安全、連線程度更高與安全的機(jī)器，在控制器層配備智慧元件和智慧物件。表示在連線時(shí)，所有資料都已備妥、經(jīng)過整理且立即可用，進(jìn)而在連線的當(dāng)下獲得價(jià)值。

身為終端用戶，必須聘請(qǐng)、指定和詢問OEM。請(qǐng)?jiān)囍伎迹骸溉绻@臺(tái)機(jī)器部署智慧技術(shù)，我可以獲得什麼額外的價(jià)值？」接著詢問您的OEM完全相同的問題。

價(jià)格不應(yīng)該是做出購(gòu)買決定的主要指標(biāo)。重點(diǎn)在於考慮包括其運(yùn)作和消耗在內(nèi)的資產(chǎn)整體壽命成本，以及所產(chǎn)生的資料可提供的額外價(jià)值。和您的供應(yīng)商密切合作，說明您對(duì)智慧的期望，接著要求供應(yīng)商利用可以協(xié)助達(dá)到您智慧製造目標(biāo)的技術(shù)。

試想您的營(yíng)運(yùn)能因?yàn)橄铝欣碛色@益：

? 營(yíng)運(yùn)資料可以讓使用者更主動(dòng)和深入了解對(duì)其營(yíng)運(yùn)的見解

? 更快速取得投資報(bào)酬率和更長(zhǎng)的正常運(yùn)作時(shí)間

? 一個(gè)可以將系統(tǒng)整合、操作和維護(hù)簡(jiǎn)化的設(shè)計(jì)和操作工具架構(gòu)

? 可以在通用平臺(tái)上進(jìn)行整合

? 透過改善機(jī)器存取、縮短停機(jī)時(shí)間和縮短重新啟動(dòng)時(shí)間，來強(qiáng)化安全性和生產(chǎn)力的安全功能

? 可以加快診斷和故障排除，同時(shí)將員工所面臨的危險(xiǎn)降到最低的安全遠(yuǎn)端存取

藉由智慧製造，能立即為您實(shí)現(xiàn)。整合工廠層和企業(yè)網(wǎng)路，並且將人員、製程與技術(shù)緊密連結(jié)，重新定義可能性。

重新定義可能性

現(xiàn)在企業(yè)比以往任何時(shí)候都希望事半功倍。除此之外，不斷改變的人口結(jié)構(gòu)，為製造商和工業(yè)營(yíng)運(yùn)商帶來勞動(dòng)力挑戰(zhàn)，加上退休、經(jīng)濟(jì)擴(kuò)張和技術(shù)發(fā)展的影響，壓垮了公司員工營(yíng)運(yùn)的能力。

許多現(xiàn)代的業(yè)務(wù)成果都是基於知識(shí)導(dǎo)向的營(yíng)運(yùn)，以及採(cǎi)用智慧且靈活的製造方式。為作業(yè)員、維護(hù)技術(shù)人員、工程師、經(jīng)理及主管提供可據(jù)以行動(dòng)的見解，將勞動(dòng)力的優(yōu)勢(shì)和能力優(yōu)化，是智慧製造的關(guān)鍵要素。

透過更妥善利用資料獲得的全新見解，可以協(xié)助減少瓶頸、實(shí)施以需求為主的決策，以及改善維護(hù)作業(yè)。數(shù)位化的程度越高有助於縮短停機(jī)時(shí)間並提高獲利能力。

能夠即時(shí)在各方價(jià)值鏈上合作、遠(yuǎn)距驗(yàn)證新的產(chǎn)線與製程、簡(jiǎn)化資料科學(xué)並提升您的製造靈活度。將作業(yè)流程數(shù)位轉(zhuǎn)型以發(fā)揮各種可能性，並在幾乎所有的層面上提升企業(yè)的表現(xiàn)。

圖3 : 由企業(yè)提供可據(jù)以行動(dòng)的見解，將勞動(dòng)力的優(yōu)勢(shì)和能力優(yōu)化，是智慧製造的關(guān)鍵要素。（source：Rockwell Automation）

**刊頭圖（source：The Atlantic）