友嘉實現數控機床產業4.0的戰略架構,在於未來工廠所有設備包括機器手臂、數控機床都可以相互溝通,所有數據的蒐集也必須傳送雲端平臺,來統一集中管理與分析,管理者只要透過平板或VR頭戴裝置,就能掌握每座工廠當日產能,甚至是可以結合AI機制,針對異常設備來提前預警。圖片來源/友嘉實業

「工業4.0講的不是技術問題而是攸關生死存亡的課題。」友嘉實業集團工業4.0事業部總經理馬仁宏話說得很直接,他表示,工業4.0轉型的挑戰,不只是如何運用創新技術對內來進行組織與流程的改造,對外更要轉變自己的商業模式,從傳統賣設備的一家製造業,也要開始變成賣方案、賣服務的解決方案商。

友嘉實現工具機4.0的關鍵策略

雖然臺灣與國外相比工業4.0發展起步較晚,但是最近2年來也開始有製造業想從傳統工廠變成智慧工廠,而開始朝向工業4.0轉型前進。來自臺灣大型工具機業者友嘉實業是其中一家。目前也是全球前3大數控機床設備製造商的友嘉,在全球設有52座工廠,負責專門生產不同切割用途高精密的數控機床設備。

馬仁宏表示,友嘉實現工業4.0轉型的戰略,首要挑戰是要讓所有銷售的工具機設備之間都可以相互溝通,並具備即時監控周遭環境的能力,可以隨時找到問題加以排除,其次,友嘉要從賣產品變成是解決方案商的供應商,要讓自家生產的工具機設備,也能夠與其他自動化設備,如機械手臂、檢測設備更緊密結合,以便建立一個更完整自動化生產製造的產線環境;再者,還要打造一個數位整合資訊平臺,可以將所有工具機設備生產蒐集的數據,統一傳送雲端平臺來集中管理與分析,以挖掘出能提高產能的更好作法;最後,還要結合3D虛擬工廠的應用方案,將產品規劃、設計、製造、運用與服務,也能夠轉成虛擬實境(VR)方式來觀看呈現,幫助用戶更容易完成整座工廠事前設計、規劃和模擬驗證。

以汽車業為例,馬仁宏表示,以往汽車零件工廠從事加工生產時,都是由操作員現場以一對一的方式,來進行每臺數控機臺設備的操控,但是工業4.0的時代,「每座汽車加工廠都將是數位工廠,原來的每位操作員都將變成管理者,要同時管理整間工廠產線上百臺機器的正常運作,」而傳統操作工的角色,將改由聰明的機器人或機器手臂來取代。

如何實現建立機器人與人協同的工作環境?馬仁宏指出,關鍵在於工廠所有設備包括機器手臂、數控機床都得實現無縫溝通傳遞資料,而現場生產線設備蒐集到的所有數據,也必須要能夠統一集中到同個雲端平臺來管理分析,未來的管理者只要透過平板就能夠掌握每座工廠據點的當日產能情況,甚至是可以結合人工智慧AI,來做為預防性的設備維護,以降低產線設備故障風險。「這就是未來數控機床4.0想要實現的願景。」他說。

馬仁宏直言,儘管全球現在還是工業4.0發展初期,但是正因為如此,現在每個製造行業,就得先擬定自己的工業4.0戰略白皮書,包括了對內組織該如何轉變,如何搭建數位化整合平臺,以及將研發、製造、服務流程完整串接,「因為再過20年,所有行業都會變成4.0的行業,以後的汽車業就是汽車4.0的行業,建築業就是建築4.0的公司,不管你喜歡與否,想要繼續生存競爭,就非得擁抱這個不可翻轉的大趨勢不可。」他說。

對於什麼是工業4.0,馬仁宏也有自己的一套觀察,他認為工業4.0和傳統3.0的最大差別,「在於工業4.0是軟體定義一切,硬體不再有差異化,軟體變成差異的核心。」他也以智慧手機來譬喻工業4.0時代的核心概念,就像是將手機的智慧功能帶進工廠產線端,讓所有設備包括機器手臂、機床等開始變得更聰明,可以相互溝通,並具備異常預警能力,而要做到這件事,需要具備的關鍵技術有4大:人工智慧、雲端運算、物聯網及大數據。

友嘉實業集團工業4.0事業部總經理馬仁宏表示,工業4.0轉型的挑戰,不只是如何運用創新技術對內來進行組織與流程的改造,對外更要轉變自己的商業模式,從傳統賣設備的製造業,也要開始變成賣方案、賣服務的解決方案商。圖片來源/Autodesk

工業4.0的5種商業模式

馬仁宏也提到了,工業4.0的5個商業模式:服務、軟體、數據、整合,以及生態系。「工業4.0轉型不只改變傳統製造業的生產流程,也轉變原有的商業模式。」馬仁宏進一步解釋,在工業4.0的商業模式下,「製造業不再只是販售單一設備或產品,也要開始變成賣解決方案或服務的解決方案商。」友嘉也不例外,馬仁宏表示,現在友嘉正從傳統賣單一工具機設備的製造業,逐漸轉變成賣整廠所需的全部設備和服務的解決方案商,甚至去年友嘉還展示了最新結合VR虛擬實境推出的整套3D體驗工廠輸出解決方案,能做到從產線布局、模擬到沉浸式效果體驗整套輸出的整座3D體驗工廠,這也是友嘉推出工業4.0應用服務展示的最新成果。

「當然要實現工業4.0,光只靠友嘉一家公司並不夠,」馬仁宏點出工業4.0轉型的另一個重要關鍵是,企業得更進一步建立工業4.0全球戰略夥伴,以便於可以打造一個健全生態系。為何工業4.0需要建立生態體系?馬仁宏解釋,因為未來企業用戶需要的,不再只限於可以生產零組件的單一設備,而是要能解決工廠生產製造流程所有環節的整套解決方案,這並不是僅靠單一廠商就能提供。「以友嘉來說,除了工具機是由自己生產,其他像是自動化設備、機器手臂或是軟硬體都是與其他公司合作,來提供用戶完整解決方案。」

馬仁宏表示,目前友嘉已經與全球18家軟硬廠商聯手合作,包括Bosch、SAP、Fanuc、Kuka、台達、研華、HTC等,來提供不同的製造業解決方案。例如,友嘉去年也與德國西門子和Kuka合作展示了數控機床4.0的初步應用雛型,可以利用兩臺數控機床設備搭配機器手臂,來提供現場參觀民眾所需的手機保護殼客製服務。

因為所有的設備都已事先和雲端串接,民眾定製手機外殼時,只須從平板下單選擇手機外殼樣式、設計圖樣,或想要刻上的自己名字,就能幫你把手機保護殼自動製作成型,甚至也能預估何時完成可以來領取。「透過搭建的這個嶄新的智慧製造生產線,不僅能夠縮短產品上市時程,甚至也具有更加靈活彈性的生產流程,可以因應不同客戶的不同產品需求。」馬仁宏說。

友嘉實現數控機床產業4.0的戰略架構,在於未來工廠所有設備包括機器手臂、數控機床都可以相互溝通,所有數據的蒐集也必須傳送雲端平臺,來統一集中管理與分析,管理者只要透過平板或VR頭戴裝置,就能掌握每座工廠當日產能,甚至是可以結合AI機制,針對異常設備來提前預警。圖片來源/友嘉實業

工業4.0轉型的6個建議

針對已經計畫或未來有意朝向工業4.0轉型的臺灣企業,馬仁宏也提出6個建議。首先是企業必須優先擬定自己轉型的全球戰略路線,站在更大格局及宏觀視野,來思考如何達到整體最佳化,並配合策略夥伴來共同成長。其次,公司高層領導者必須要遵循雙軌並行策略,對內結合IT、營運科技(OT)及資料技術(DT)來進行組織與流程的改造,對外則須提供企業用戶所需要工業4.0的產品和服務。

馬仁宏還提到,不論是大型企業或中小型企業,都不能只靠單打獨鬥來生存,而是要建立自己商業合作的生態體系和平臺,同時也要加入國際的生態體系和平臺,才能夠維持足夠競爭力,而不被輕易淘汰,這也是他給出的第3個建議。

此外,馬仁宏指出,企業還必須要打造一個數位營運平臺,他表示,這個數位平臺將是工業4.0競爭的核心關鍵,必須要能結合研發、設計,生產製造、營運管理及售後服務的完整生命周期,並且能與企業關鍵核心系統整合,例如ERP、MES或PLM等,還要能夠與雲端串接;另外,公司內部也得成立工業4.0轉型的研發團隊,以便於持續投入創新技術的研發,或是可以採用異業結盟或合作的方式,來持續推動公司工業4.0發展的另一股力量。最後,在工業4.0轉型過程中,馬仁宏建議,企業應從其他企業轉型的好的例子當中取經,「從了解自己和學習他人的成功經驗,才是一步步自我實踐工業4.0的關鍵。」他說。


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