工研院院長劉文雄表示,工研院目前的首要任務就是積極推動工業4.0,過程中也要結合在地產業優勢、以創新來驅動轉型,目的要平衡區域發展。

圖片來源: 

攝影/翁芊儒

工研院昨天在台南六甲院區揭露協助南臺灣產業升級的策略,並展出多項與在地產學合作的成果。工研院院長劉文雄表示,工研院目前的首要任務就是積極推動工業4.0,過程中也要結合在地產業優勢、以創新來驅動轉型,目的要平衡區域發展。目前,也已經產出多項針對農漁業、傳統產業痛點開發的技術成果,包括與世豐螺絲合作開發的生產排程系統、提供水產養殖業的AI水質監控系統、以及導入光陽工業的剩餘里程數預測技術等。

世豐螺絲攜手工研院導入生產排程系統,邁向工業4.0

在邁向工業4.0的轉型方面,工研院約在兩年前開始與世豐螺絲合作,來開發生產規劃輔助系統,也就是將原先由生產管理人員排程派工的流程,改用演算法來取代,目前已經能夠減少6成的換模工作,且在少樣多量的訂單挑戰下,可以提高貨款達交率到9成以上,降低延遲交貨的機會。

一般來說,生管人員接到訂單後,會派送不同訂單到不同機臺中製作,不過一次要排定的單子就超過3,000張,品項少量多樣,加上不同樣式的螺絲在製作之前,都需要花上30分鐘換模,模具更多達兩萬多種,若全部按照交貨期限來排程,每張工單就要重新換一次模,反而會浪費的許多時間而沒有真正增加製造效率。

不過,其實螺絲的樣式還是有部分共通之處,比如螺絲的長短、內外徑、螺絲頭型(是六角或是十字)等,若不同工單中有相同的需求,將該類工單排在一起,就能減少換模的次數與時間。因此,在導入生產管理排程系統後,世豐螺絲已經能將原先約2,000多次的換模次數,降低到900多次,大幅減少六成的作業量。

而世豐螺絲能在一年半內與工研院合作導入這套系統,同時也是因為自身的IT建設具一定基礎,比如既有的工單已經電子化,也建置了ERP、MES等系統,讓工研院能搜集到足夠的數據資料,比如每項產品的製作材料、使用的模具,以及每臺機臺的產能、一小時各能打幾支不同材質的螺絲等,先建立起完整的資料庫,再進一步開發演算法來排程。

工研院表示,目前與世豐螺絲的合作進入第三年,已經完成螺絲前製程的生產排程規劃,現在則在著手開發後製程(如熱處理、烤漆、電鍍等作業)的排程系統,後續還要延伸到供應鏈外包派工的作業中。

工研院與世豐螺絲合作開發生產規劃輔助系統,已經導入廠區中降低6成換模時間。

螺絲種類少量多樣,以AI進行排程派工能提高生產效率。

養殖漁業也能用AI控制水質,增加水產育成率

工研院也用AI來輔助農、漁業轉型。比如養殖漁業的痛點,在於傳統的室外養殖容易受到天氣變化、自然災害的影響,每當暴雨、寒害一來,就影響水質環境改變,不僅降低育成率,災損問題也得仰賴政府補償。為了解決此問題,政府近年來推行設施化的養殖,要讓原先環境因素不可控的室外養殖,轉型為高密度且環境可控的室內養殖場,在提昇漁產育成率的同時,也改善土地的使用率。

為此,工研院大約在三年前開始發展水質檢測平臺,整合環控系統、水質檢測系統等IoT技術,透過監控生產環境的條件,從溶養量、酸鹼度、氧化還原電位、水溫、鹽度等數據,預測出水質惡化方向,並提醒業者最佳換水時機;而且,根據水質優劣也能反推飼料用量是否過剩,工研院因此進一步開發精準投餵的演算法,同時根據監控魚類活動力,來提供業者合適的餵食建議。如此一來,就能幫助業者減少用水、電力及飼料的浪費,整體來說也能將漁產育成率從原先的6-7成,提升到8成左右。

工研院表示,該技術目前已經應用在屏東的石斑魚苗養殖場、雲林的臺灣鯛養殖場、嘉義的白蝦養殖場等,由於每種漁產生產條件、生長條件都不同,且從魚苗到成魚的成長階段需要搜集大量數據,工研院將持續在不同場域進行試驗,再複製經驗到其他養殖場中。

水質監測模組適合用於室內養殖場地,維持環境因素的可控性。

電動機車市場崛起,光陽導入AI精準預測剩餘里程數

隨著電動機車近年來市場大幅成長,對用戶來說,充電、換電的時間點需要拿捏精準,才不會面臨推車的風險。一般來說,電動機車僅會在面板上顯示騎乘速度、剩餘電力(0-100%)等數值,但因騎乘者的負重、行駛速度及不同路況(如爬坡)等因素不同,都會影響電力消耗,加上電池逐年劣化後,充飽電可以騎乘的里程數將逐漸減少,種種因素都會影響剩餘電量預估的精確度。

為此,工研院去年展開與光陽集團的合作,在電動機車上導入剩餘里程數預測技術,採集電池中的電壓、電流、溫度、電量等資訊,來評估目前的剩餘電量、劣化電量,同時也搜集用戶騎乘的耗電數據,來預測出剩餘可騎乘的里程數,誤差值可控制在5%以內。比如說,A用戶騎乘1公里約耗電30瓦,而電池中預估電量還剩900瓦,換算下來就還能再騎30公里,而且,若中途A用戶改採上坡路段騎乘、或換成B用戶來騎,剩餘公里數也會隨之調整。

改採用預測剩餘里程數的技術後,電動機車儀表板的UI顯示也須隨之更改,光陽工業預計在今年推出搭配新UI介面的電動機車。工研院表示,儘管用戶只能看到剩餘里程數,但是後端維運單位能取得電壓、電流等監控數據,技術上也能支援即時遠端數據監控,比如搭配App將機車電池數據傳到後端,來監控電池安全等,端看廠商需求來配合導入。而該技術也能適用於電動汽車、電動巴士的剩餘里程數預測中。

光陽預計在今年推出新款電動機車,將搭配顯示剩餘公里數的儀表板。

電流、電壓、電量等感測器整合在鋰電池中,藉由數據來推測剩餘騎乘里程數。


Advertisement

更多 iThome相關內容