產業AI論壇:航太/金屬加工喜迎智慧化新氣象
台灣人工智慧學校舉辦AI論壇,論壇中針對「航太產業智慧製造升級之路/新創如何協助機械業加速解決現場問題」邀請業界與學界專家,共同探討航太業發展智慧製造的經驗;中小企業走向數位轉型時,需要思考與克服的挑戰,以及如何透過雲端平台為金屬加工業升級。會後座談中,講師也相互交流製造現場中實際遇到的困難,以及可行的解決方向。
漢翔航空吳天勝研發長:AI單點擴散,老工廠也能智慧化
航太產業的特性是產品高價、少量且高度重視安全性,因此面臨安全要求、數位化及AI落地的挑戰,也因此帶來品質、數位轉型及展現智慧化價值的機會。漢翔航空吳天勝研發長說明,航太產業有10個主要製程,每個製程所用的工法不同,因此推動智慧製造需要從三個主軸切入,包含機台、製造、管理智慧化,以提升產品的品質與安全性、降低成本,進而提升收益。對此,漢翔建立智慧製造iAIDC系統,因應產線上同時多專案、混線與客製化的需求,採用三層式架構,第一層是應用層,透過GUI快速回應客戶需求,並優化管理及整合流程。最下層是感知層,支援多元的感測器,整合各站的聯網設備,包含金屬加工、發電機等等,協助應用層順利使用設備。中間則藉由資料層搜集資料及排程,整合異質資料,達到預檢、預防錯誤的目標。
實際應用方面,在AI推動的歷程中,漢翔處於應用發展與深化擴散的階段,從單點應用開始強化智慧製造導入的深度,再從資料搜集較為完整的製程率先落實。目前的應用領域涵蓋金屬加工、複合材料與機匣三個部分,持續推動航太產業的先進複合智慧化產線。
東海大學王立志副校長:數位轉型提升產品附加價值
東海大學王立志副校長指出,未來製造業將走向永續型、新材料、高效能與智慧化。全球對新的生態工廠跟綠色產品製造的重視度提升,因此產業要考慮新的材料跟加工技術。同時為了創造「精實生產系統」,需要透過高效能、彈性化、高精度的製造系統,完成新進規劃與模擬系統。最後則藉由智慧化、虛擬化,讓產品從設計開發到量產的流程數位化。以台灣為例,台灣製造業以中小企業為主,需要找到適合的數位轉型途徑、調整營運模式、尋找高附加價值的人才,並強化數據搜集跟分析的能力。其中數位轉型是關鍵,當企業開始用新的科技跟技術,優化原本的商業模式,就是透過數位轉型更新作業流程、組織結構升級、提供客戶新的價值。
數位轉型一定要善用AI、物聯網、大數據等技術,而要藉由新技術創新,要依靠人員、流程與科技三個元素。除了採用新的技術,還要透過人才培訓與改善流程,提升產品的價值。在製造現場,數位轉型可以應用在優化製造模組,減少生產時間,也可以使用資料驅動模組來收集並應用資料,或者應用在即時監控與問題處理。
聯達智能姜繼宗總監:雲端平台加值金屬加工
金屬加工業目前面對到人力不足、規模小、資金不足的困境,加上材料的管理流程不佳,工單發送後常常要很久才能收到數據,還沒看開始生產時,材料堆積在倉庫,閒置成本高且無法靈活應對臨時的緊急訂單。此外,金屬加工的人才難尋,工藝不容易傳承,且發展數位轉型也因為規模小、沒有人才而難以執行。因此聯達智能在雲端建立大數據管理平台,企圖解決金屬加工業在控制、生產與品質方面的問題。
聯達智能姜繼宗總監提及,在工業物聯網(IIoT)的馬達監控應用中,「智慧服務雲」透過設備生產時內建雲端服務,或者把雲端置入控制器中,提供客戶基礎的雲端功能與設備資料,可以備份設備的資料參數,作為調校的備份跟原點。同時可視化的資料能管理設備健康,協助維修人員透過雲端中的設備數據進行維修,並實現遠端維護及追蹤設備路徑的出貨地圖功能。「生產智慧雲」則結合機聯網與MES功能,優化金屬加工的生產管理,從設備層打通資訊流到應用層,在設備周邊整合智慧化方案,同時聯接到MES,並完成智慧設備串接。
會後座談:模擬分析優化排程系統
吳天勝研發長詢問王立志副校長:客戶減單、急單、插單的狀況,需要在排程系統中要先模擬嗎?請教建立智慧模擬機制的建議,以及如何快速決策。
王立志副校長:對客戶來說,減單、急單、插單,尤其半導體業更常見,所以產能要保留,可是怎麼保留、怎麼因應?同樣做智慧動態模擬機制,有幾個關鍵,就是智慧、動態、模擬,談排程要用模擬系統,如果用搜尋演算法,訂單一張一張搜尋是做不到的。模擬最重要的就是What if的分析,像是收到急單,根據優先順序重新排程,排不好是不是要加班、外包,這時候就用各種可能性重新排程、模擬,就比較能因應。
另一個是,尤其是代工廠,很必要是讓客戶知道,我做他的訂單的生產狀況,甚至讓他知道是在我工廠的哪個機台,視覺化或系統化成現在雲端,用雲端智慧化監控,可以自己編輯雲端的數位儀表板畫面,客戶就可以知道生產的狀況。只要可以雲端化,就可以用載具隨時查看,所有產業智慧化、雲端化很重要的目的。
王立志副校長詢問姜繼宗總監:我們強調智慧製造系統的話,每個領域都很複雜,那以中小企業為主的加工產業為例,面對到技術實力堅強但數位化人才不足的隱憂下,如何推動智慧製造?
姜繼宗總監:金屬加工產業七成以上是中小企業,大型廠商不多。中小企業的問題就是資金不足,不論是投資資產,或者資金投入,都需要看清楚,因為沒有辦法做第二或第三次的投資,因為要在裡面拿錢出來,也沒那麼多錢,但可以有幾個方向。一是政府跟公協會方面,第二是看有沒有機會透過廠商共同努力。現在政府有滿多專案,可以設計跟培養一些IT跟數位人才,依照中小企業的需求,協助中小企業培養人才,甚至建議他們建立相關的組織,讓他們去做對的事情。公協會可以做數位指引,也有在參考國外的經驗,像是新加坡很成功,可以透過數位指引協助產業找到自己的方向,降低投資的風險。
第二是企業方面,企業可以開發適合中小型企業的方案,像是有些方案可以降低IT人員的需求,例如技術門檻降低、隨插即用,可以降低這方面的困擾,以新代、聯達為例,我們今年會開發4G聯網的控制器解決方案。在我們的雲端跟功能的開發方面,雲端希望展現MES功能,我們在開發這樣的模組,以標準化在做,希望聯網的方案可以分成隨機版,讓中小企業可以隨著機台使用,甚至不用錢。然後是標準版,提供小型MES或者資料可視化的功能。進階版則由大企業用專案導入。因為不是所有企業都需要導入整套MES,就算很小的組織要導入整套的MES也沒有人去執行。