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示範案成果

本年度推動的智慧製造資訊應用示範內容以針對產業共通性需求,協助資服業者利用物聯網、互聯網、數據分析等資通訊技術,開發製造業品質管理、設備故障預知、庫存管理、交期管理、供應鏈管理、現場稼動管理等解決方案,以帶動智慧化技術擴散及海外輸出,如下圖所示。

管理、決策智慧化項目詳細流程圖
資料來源:製造業價值鏈資訊應用計畫整理
圖32:建立智慧製造資訊應用創新示範議題架構

本年度智慧製造資訊應用創新示範案分項工作,是透過評選機制評選專業技術服務業者的智慧製造解決方案開發建置;評選的構面包括:對於目標市場的製造業客戶需求缺口是否清楚掌握、目標市場客戶的需求缺口所要開發的功能項目是否完整、解決方案的概念驗證(POC)應用情境是否具體清楚、專業技術服務業者所規劃的解決方案開發與概念驗證是否具有足夠的執行能力、後續對於解決方案的商業驗證是否具有能力等。

製造業價值鏈資訊應用計畫辦公室依據今年遴選通過之示範案例提案計畫內容,摘取推動重點如下表。

通過補助排序 通過廠商名稱 計畫名稱 驗證廠商 規劃廠商 推動重點
1 ○○業股份有限公司 精密製造生產排程與成本決策智慧加值計畫
  • 皇○○密企業股份有限公司
  • 皇○○技股份有限公司
  1. 加工產業時發現業者在報價給客戶和廠內生產排程常面臨到不小的阻礙,首先在報價方面,因廠內資料掌握度不夠或經驗不足,使得賠本接單或更甚錯失訂單機會;再者,廠內機台數眾多且資訊系統較不健全多為人工作業,排程管理不易且常落在有經驗的少數人身上,無法合理有效提高機台稼動率。
  2. 預計將以「精密加工產業」為目標對象,開發生產排程與成本決策智慧加值平台。深入建立產品加工履歷,同時透過相關生產數據多維度分析,得到更精確的成本計算,強化後續報價計算基礎;更將透過整合廠內舊有系統,運用AI演算法提供使用者最適決策,降低人力介入而可能產生生產排程的判斷錯誤,確實提高機台稼動率。
2 ○門科技股份有限公司 紡織產業-智慧製造優質人才與品質優化解決方案
  • 振○○維股份有限公司
  • 南○○業股份有限公司
  1. 台灣紡織業近幾年也面臨終端客戶要求導入工業4.0的壓力,以求配合「快時尚」少量多樣、下急短單的狀況。再者,現今許多新的機能材料引進,使得客製化比例增加且產品生命週期短,使生產排程與原料採購更加複雜化,業者需要更有效率的將訂單產出和彈性的調配產能。
  2. 將以紡織下游端的「成衣產業」為目標對象,針對車縫機進行資料收集,以提供相關決策分析。在工廠層面,可透過數據分析和運用實現多個車間、多條生產線間的生產資源統籌優化和調度;在人員層面,藉由人員識別裝置比對生產數據,可建構個人學習曲線模型,實現訂單派工最佳化。
3 ○○國際資訊股份有限公司 金屬加工業_智慧化生產管理整合平台
  • 世○○密股份有限公司
  • 富○○機廠股份有限公司
  1. 金屬加工業者在少量多樣之生產趨勢下,經常出現客戶抽單、換單之生產排程失控問題,人機稼動之生產效率也無法數據化分析。
  2. 將以「金屬加工產業」為目標對象,在產線建構機聯網系統,蒐集機台運作狀況、生產加工狀況及各項加工參數,達到機台的即時稼動管理,同時在生管進行排程時運用AI技術整合歷史產能、效益統計評估後,系統推薦最佳投產設備與最適合的作業人員並進行配置,期望以達到工廠最佳人員、機台、產品的組合。
4 ○○電子股份有限公司 製藥產業--包裝品質管理智慧化解決方案國產化計畫
  • 南○○學製藥股份有限公司
  • 友○○技醫藥股份有限公司
  1. 在我國衛福部大力推動製藥廠推行PIC/S GMP管理制度,積極開發相關數據蒐集設備,相關業者還須配合國外法規包裝藥品,如美國FDA依據「藥品供應鏈安全法案(DSCSA)」要求藥廠完成「符合國際標準的序列化產品標識」、「全面追蹤藥品最小銷售包裝」等標準,不合標準之藥品禁止輸入美國銷售,未合格者將裁罰。再者,包裝也須列入製藥管理製程的一環,最削包使得作業複雜度增加。
  2. 將以「製藥產業」為目標對象,運用產線管理模組進行整合與控制,以監控藥品包裝設備作業狀況,同時運用影像識別與AI技術,除檢視列印品質、可辨識度外,並與其他資訊系統串接,建立藥品履歷的關聯。
5 ○盛科技股份有限公司 ○盛智慧設計成型解決方案應用示範計畫
  • 胡○○密股份有限公司
  • 宗○○業股份有限公司
  1. 塑膠成型加工廠商常面臨到在新產品經由系統分析完成後的成型條件交由注塑成型現場人員參考使用,成型現場人員仍會依經驗判斷以人工進行參數調整並注塑模具試模,產線機台無參數記錄也無參數回饋的資訊,致使廠商無法提高在產品成型參數預測的準確性,更無法掌握射出產品品質的因果性。
  2. 將以「塑膠射出成型加工產業」為目標對象,開發智慧設計成型解決方案。期望建構一個虛實整合的智慧設計成型製造環境,找出產線機台的最適參數,將可大幅縮減從產品與模具設計、機台參數設定與調校、機台換模換線的時間,更能提高產線生產良率及效率,以強化企業的營運競爭優勢。
資料來源:製造業價值鏈資訊應用計畫整理

2018

本分項工作係有鑑於專業技術服務業在推動製造業資訊應用創新服務的價值鏈中扮演著「供給者」的角色,協助「供給者」發展智慧製造的解決方案,將可強化推動製造業應用資通訊技術發展智慧製造、服務創新的價值鏈薄弱環節;因此,本年度於本期計畫中,增加以委辦專業技術服務業者「建立智慧製造資訊應用創新示範案例」的工作項目,透過本分項工作,落實智慧製造資通訊解決方案國產化的政策方向。
本年度推動的智慧製造資訊應用示範議題包括:產品ICT加值應用、智慧工廠ICT應用、價值鏈延伸應用等議題,開發的方向以數據蒐集自動化、數據傳輸資訊化、數據整合自動化、數據分析智慧化等為重點(如圖所示)。

資料來源:製造業價值鏈資訊應用計畫
圖1:建立智慧製造資訊應用創新示範議題架構。
資料來源:製造業價值鏈資訊應用計畫  圖1:建立智慧製造資訊應用創新示範議題架構

依據上年度所進行的智慧製造資訊應用需求調研分析結果,發現對於製造業者而言,導入智慧製造的優先關鍵在於「現場數據(設備、作業人員、物料/半成品)搜集自動化」,其次為「管理資訊系統」與「現場數據整合應用」;因此,本年度的「智慧製造資訊應用創新示範案例」優先以「現場數據搜集自動化」與「現場數據整合應用」,且搭配智機政策(SMB與NIP)的示範內容為主。

資料來源:製造業價值鏈資訊應用計畫
圖2:智慧製造資訊應用創新示範議題情境
資料來源:製造業價值鏈資訊應用計畫  圖2:智慧製造資訊應用創新示範議題情境

本年度智慧製造資訊應用創新示範案分項工作,是透過評選機制評選專業技術服務業者的智慧製造解決方案開發建置;評選的構面包括:對於目標市場的製造業客戶需求缺口是否清楚掌握、目標市場客戶的需求缺口所要開發的功能項目是否完整、解決方案的概念驗證(POC)應用情境是否具體清楚、專業技術服務業者所規劃的解決方案開發與概念驗證是否具有足夠的執行能力、後續對於解決方案的商業驗證是否具有能力等,如下圖所示。

資料來源:製造業價值鏈資訊應用計畫
圖3:智慧製造資訊應用創新示範案例評選標準
資料來源:製造業價值鏈資訊應用計畫  圖3:智慧製造資訊應用創新示範案例評選標準

本年度智慧製造資訊應用創新示範案評選通過的業者為華致資訊、翔威國際2家資訊服務業者的提案計畫,如下表所示。


表1:今年度示範案例計畫概況
通過補助排序 通過廠商名稱 計畫名稱 通過委辦政府款(萬元)
1 華致資訊開發股份有限公司 華致智慧製造整合平台推動計畫 290.0 
2 翔威國際股份有限公司 手工具產業設備預診系統開發計畫 270.0 

資料來源:製造業價值鏈資訊應用計畫

華致的「智慧製造整合平台」是以物聯網為核心,主要分為:「智能設備資料連結模組」、「智能數據整合管理模組」及「深度智慧數據分析模組」三大功能模組。運用「自動化數據蒐集模組」,透過開放式的可擴展基礎架構,可支援不同來源、不同系統、介面標準、語言、頻率、交付速度、格式或設備,連接設備端的感測器取得生產設備的各種數據,上傳至智造平台。在智造平台的「數據整合管理模組」則可有效整合ERP、MES資料,同時保護資料的原始精度,作為後續大數據分析的重要數據來源。智造平台並具有報表產出、異常通報、監控提醒等功能,來協助現場管理人員達到即時監控與預警的管理目的。
在數據分析應用模組與數據分析視覺化模組方面,可根據用戶需求和偏好,配置趨勢、圖像、資料值和計量器以直觀地呈現資訊,以便管理及技術人員進行數據分析、異常通報、監控及預測等。至於預測診斷模組的開發,使得智造平台具備事件分析的能力,可捕獲製造流程中的重要事件並收集這些事件的相關數據,有助於分析事件的發生原因。預測診斷模組的運用,將使得製造業者精確的確定發生故障的可能原因或潛在故障點,收集產品跟踪批次、產品運行或操作員輪班等可重複時間段的相關數據,有助於提高製造業者營運管理的效率。

資料來源:製造業價值鏈資訊應用計畫
圖4:華致智慧製造整合平台計畫執行內容
資料來源:製造業價值鏈資訊應用計畫  圖4:華致智慧製造整合平台計畫執行內容

翔威國際所開發的「手工具產業設備預診系統」,即在針對中小規模的手工具產業所需要的高效率、易安裝、易擴充性及具備其他加值應用等智慧製造應用需求進行開發,以達到可複製佈建、擴散整體手工具產業、快速提升國內手工具產業的生產效率及產線靈活性之計畫目標。

資料來源:製造業價值鏈資訊應用計畫
圖5:手工具產業設備預診系統開發計畫之系統架構
資料來源:製造業價值鏈資訊應用計畫  圖5:手工具產業設備預診系統開發計畫之系統架構


基於上述手工具業者智慧製造的共通性問題與需求,翔威國際提出「手工具產業設備預診系統」解決方案,開發手工具通用設備聯網系統,並建立手工具設備預測診斷功能模組。並針對手工具產業資訊化的三個主要缺口進行研發:手工具聯網閘道軟體(整合各家機台/設備)、區域管理閘道器(廠內橫向聯結應用技術)以及於雲端平台NIP上開發智慧化機器學習-設備健康管理解決方案,整合工業領域最常用之通訊協定、設備預測診斷、生產監控及現場管理可視化功能,快速建立產線聯網系統,有效快速佈建聯網基礎設施,協助產業解決智慧化的第一步設備聯網之問題,針對產業製程,透過智慧製造服務,建立設備與製程可視化與即時生產品質監控系統,建構智慧製造產線,並串聯廠內資訊系統(例如MES、ERP系統),提高產線即時應變能力、彈性變動能力、優化產線效能、完整建立生產履歷,提升國際接單能力。

2017

有鑑於專業技術服務業在推動製造業資訊應用創新服務的價值鏈中扮演著「供給者」的角色,協助「供給者」發展智慧製造的解決方案,將可強化推動製造業應用資通訊技術發展智慧製造、服務創新的價值鏈薄弱環節;因此,推動「建立智慧製造資訊應用創新示範案例」,以增加國內資訊服務業者在智慧製造的服務能量,落實智慧製造資通訊解決方案國產化的政策方向。

107年度推動的智慧製造資訊應用示範議題包括:產品ICT加值應用、智慧工廠ICT應用、價值鏈延伸應用等議題,開發的方向以數據蒐集自動化、數據傳輸資訊化、數據整合自動化、數據分析智慧化等為重點(如圖43所示)。





※開發方向:
※應用對象·
·機構控制自動化
·金屬僟電產業
※示範議題
·數據蒐集自動化
·電子資訊產業
智慧製造資訊應用
·產品ⅠCT加值應用
·數據傳輸資訊化
·數據整合自動化
開發內容至少需涵蓋
※應用情境.
·數擴分析智慧化
但開發方向
示範議題
·企業間:B2B
※應用對象
※開發方向:
·金屬僟電產業
·數據蒐集自動化
·電子資訊產業
※示範議題.
·數據傳輸資訊化
·民生化工產業
智慧工廠應用
·現場管理數位化
※應用情境
·數據整合自動化
開發內容至少需涵蓋
·企業間,B2B
·數據分析智慧化
開發方向
·企業內智慧工廠
資料來源:本計畫整理
圖1:建立智慧製造資訊應用創新示範議題架構

依據上年度所進行的智慧製造資訊應用需求調研分析結果,發現對於製造業者而言,導入智慧製造的優先關鍵在於「現場數據(設備、作業人員、物料/半成品)搜集自動化」,其次為「管理資訊系統」與「現場數據整合應用」;因此,107年度的「智慧製造資訊應用創新示範案例」優先以「現場數據搜集自動化」與「現場數據整合應用」,且搭配智機政策(SMB與NIP)的示範內容為主。

 



研設計
應鏈
供應鏈管理系統
·數據分析
決策應用
·數攎分析智慧亻
RP
營運/策略管理
庫存管理財務管理
採購管理
·管理系統整合
造執行系統
業務管理
生產規劃
PS
客荋冫
•產能負荷
平衡演算
•替代資源
規劃
•現場作業
排程調整
品質檢測資料庫生產進度資料庫設備狀況資料庫
I•數據傳輸資訊化·數據蒐集自動化
生產製造現場
•現場管理可視化
•設備預測診斷
•即時生產參數調整
,數據分析智慧化
出貨運籌
資料來源:NRI製作
圖2:智慧製造資訊應用創新示範議題情境

本年度配合照顧群居產業發展智慧製造的政策需求,因為我國手工具產業為全球第2大出口國,且多為中小規模的企業,因此選定以手工具產業為示範案應用的產業對象之一。我國手工具產業約有700多家業者,連同協力廠商約有2000多家業者,產業鏈多聚集於中部地區(中、彰、投)一帶,屬於勞力密集、外銷為主的產業。因為手工具產品種類多,因為不同的產品所需要的製程不同,因此要完成不同客戶需求的一套完整的手工具套件,製程(鍛造、車、銑等切削加工、研磨、熱處理、表面處理)相當繁複,如果單一家手工具業者要投入全部的製程設備,固定資產的資本投入會相當高,而因此提高了經營者的營運風險;因此手工具業者多數選擇幾項公司的核心製程,其餘採用委外加工的方式運作;也因此,手工具業者無論是中心廠或協力廠,對於生產設備稼動率、設備與工具在生產製造產出的品質穩定性,甚至是設備的故障預測等智慧製造的需求相當高。

但是對於我國多數的手工具業者而言,大多數為中小型企業,90%的手工具業者員工數不足百人,以製造為導向的中/小型手工具業者,重視成本與管理,因此公司具有資訊背景的人員相當少,資訊化系統維護人力不足,對於智慧製造的認知、規劃與導入能量更是缺乏;另外,各製程設備多為舊型設備,數位控制的設備機種相當少,智慧製造的設備物聯網基礎成為手工具業者進入智慧製造的高牆。

因此,本年度示範案所開發的「手工具產業設備預診系統」,即在針對中小規模的手工具產業所需要的高效率、易安裝、易擴充性及具備其他加值應用等智慧製造應用需求進行開發,以達到可複製佈建、擴散整體手工具產業、快速提升國內手工具產業的生產效率及產線靈活性之計畫目標。

 

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設備健診結果上傳
傳雲端
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區域管理伺服器
各生產部門分區資訊管理
0亅DZD4
MachineLearning軟體模組
04
Al
研發各生產特學習及
檢測模組
ortex
DZ
D&D4
聯網
LC
/Barccxk
※可複製導入使用之設備模組
資料來源:NRI製作
圖4:手工具產業設備預診系統開發計畫之系統架構