20170622

關於工業 4.0 (About Industry 4.0)

關於工業 4.0 (About Industry 4.0)

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# Date : 2017-06-22
# Author: Enson, C-H, Yu, Ph.D.
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 # Keywords : Industry 4.0, Smart factory, IoT, ... .

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工業發展隨著技術的進步，從 1.0 的機械化生產、2.0 的電力製造、3.0 的自動化製造，逐步進入到目前所謂的工業 4.0 智慧製造，每個世代進步的時間越來越短，技術發展越來越快速。

當德國開始喊出『工業4.0』口號，或稱為藍圖，以虛實整合系統 (Cyper-Physical System,CPS)為核心，在自動化及物聯網 (Internet of things, IoT)的基礎上發展智慧工廠 (Smart factory)，世界各國也有相對應的計畫，如：
  • 美國，發布先進製造夥伴計畫 (Advanced Manufacturing Partnership，AMP)，希望能重新取得製造業領先地位，積極引導製造業回流，發展3D Printing、Big Data 製造系統、先進機器人等技術發展美國未來製造模式；
  • 日本：發展日本工業4.1J（Japan Industry 4.1J）融合先進機器人技術，發展人機共存未來工廠，以優勢之機器人技術結合網際網路，推動人和機器協調共存的未來工廠；
  • 韓國：發展製造業創新3.0 （Industry Innovation 3.0），以ICT網際網路與機器人技術，發展下世代智慧型工廠，積極推動大邱市成為機器人產業重鎮；
  • 中國：透過『十二五計畫』及『中國製造2025』發展製造業高端設備,發展機器人自動化生產和現場大型成套作業裝備、機器人零組件、模組產業化等高端設備。
  • 台灣：提出『生產力 4.0』。

工業4.0的最終願景，在於建立『智慧工廠』進行大量客製化生產，而要進行客製化生產，產線的掌握度和靈活調度就變得很重要，從原料的準備到生產設備的監控和調整，有以下幾個步驟：
  • 1. 透過許多的感測器 (sensor)，實時監控收集各種資料 (data)
  • 2. 將這些資料上傳到雲端伺服器上形成大數據資料庫 (Big data)
  • 3. 從這些資料中找出所需要的資訊 (information)，
  • 4. 解構這些資訊找出彼此間的關聯性以建立知識 (knowledge)形成法則 (rule)
  • 5. 讓設備發現問題時能自動進行調整，在問題發生前就進行預防作業
當設備間要進行調整時，必須讓各種設備能夠溝通對話，此時，物聯網的技術需求就出現了，為了讓物物相連，彼此取得所需的資訊，就得制定各種通訊協定 (Protocol)，讓資料標準化(Standardization)，使得設備能取得資訊進行互動。

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# 相關工業4.0之智慧工廠：

  • 統一企業：將在湖口建置食品業第一個4.0示範工廠。[Chinatimes, 201511] 
  • BenQ：於佳世達桃園龜山廠導入智慧工廠解決方案：無線通訊、自動化硬體控制、雲端資訊軟體。[HOT3C, 201511]
  • 世豐螺絲：用系統控管流程，投入自動排程系統及初期的製造執行系統(MES)，讓有經驗的老師傅成為電腦機台的管理者，在機台上加裝感測器，直接結算螺絲產量，降低三分之一銷毀量，並統計及預測模具壽命，以訂單量選用合適使用壽命的模具進行生產，有效利用模具，取代以往模具損毀再新製的做法 [BusinessWeekly,2017]。

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# 台灣的生產力4.0作為：

  1. 推動九大行業轉型：[CW,2015]
  • 製造業：機械設備、金屬加工、運輸工具、3C、食品、紡織；
  • 服務業：物流、醫療、農業。
  2. 在高雄成立生產力4.0南部辦公室。[Chinatimes, 201512]
  3. 生產力 4.0 聚焦智慧機械 [UDN, 201607]

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# REFERENCE

政府政策(台灣生產力 4.0)

智慧工廠/示範產線


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