為智能工廠建設貢獻“臺達經驗”
http://www.moduwu.com 2021-08-19 11:42 來源：中達電通股份有限公司
智能制造如燎原之火正在進行！
廣義而論，智能制造有一個宏大的概念，是先進制造技術與新一代信息技術深度融合，貫穿于產品設計、制造、服務全生命周期的各個環節，以及相應系統的優化集成。未來，無論是應對質量、能效、安全的挑戰，還是滿足大規模個性化定制的需求，都需要建立在智能制造的基礎上。
而在時下工業升級變革的強勢導引下，中國制造業以建設智能工廠，滿足未來人們的個性化生產需求，來推行智能制造。
那究竟要如何建設智能工廠呢？這并非有統一的標準答案。當前，在眾多企業的探索下，數字化工廠、無人工廠、黑燈工廠等概念不一而足。同時也涌現出更多的新技術，工業物聯網、數字孿生、人工智能等。這些不斷發展更迭的新概念、新技術都為工廠的智能化帶來了幫助，但同時也讓用戶無所適從，不知道從何處著手。
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智能制造成為臺達的DNA
臺達是世界級的工業自動化品牌，自身制造變頻器、伺服、PLC、人機界面、工業機器人以及多種軟件等自動化產品，還是知名的電源及元器件生產廠商。目前在全球有8萬多名員工，20多個生產基地，是電子制造領域的重要廠商。
“由于人口紅利消失，出現招工難，用工荒，再加上新一輪工業革命來襲，全球產業競爭格局也發生重大調整，為此臺達在2016年就啟動了智能制造DSM (Delta Smart Manufacturing)計劃，從臺達吳江及東莞工廠開始，智能設備、智能產線層層展開，再到智能生產、智能物流等，在2018年初步形成了智能工廠的雛形。”楊應龍介紹說。
對于智能化升級后的效果，楊應龍以吳江工廠的可編程控制器（PLC）產線為例，完成全面智能化后，產量提升約70%，同時減少約35%的生產使用面積，更將直接人力人均產值提升3至5倍。而更為重要的是，產線的柔性制造能力大大提高。比如這條PLC產線的工單類型總共有200多種，每天需要換線7種以上，而每次換線時間不會超過10分鐘，產線會根據不同工單自動調整設備、更換卡具等，部分產品甚至實現了少批量多品種的混線生產。臺達吳江工廠也因為智能化的成功升級而成功入選了“2020年度中國標桿智能工廠百強榜”。
在今年3月30日，臺達的“起家廠”桃園一廠完成了產線升級。臺達通過與遠傳、微軟及PTC等公司合作，運用5G、工業云以及AR/ VR/ MR等技術，成功打造了變頻器智能生產線。該產線共有203個機種，生產模式復雜，每日換線次數多達10次以上，過去造成產線人員非常大的負荷。智能化升級后，所有問題都迎刃而解，除了單線每月產能顯著提高，人均產值提升了69%，單位面積產值提升了75%。
“桃園一廠智能產線的成功，開啟了臺達智造的新篇章，現在，智能制造已是臺達的DNA，將大大加速臺達全球近20個廠區的智造升級與轉型。”楊應龍對此充滿信心。
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智能工廠成功關鍵：六大步驟與四大架構
現在看來，臺達的智能制造DSM計劃無疑是成功的。楊應龍認為，這一方面得益于臺達自身就是全球自動化設備大廠，具有已臻成熟的技術和產品可以內部優先實踐，而更重要的一方面是，臺達以長期耕耘工業自動化的豐富經驗，在智能制造實踐歷程中，探索出了實施智能工廠的通用理論，那就是智能工廠的六大步驟與四大架構。
“所謂的六大步驟，指的是在智能工廠建設時，要遵循簡單化/合理化、標準化、模塊化、數字化、虛擬化和自動化這六步，這是一個循序漸進的過程，只有做好了上一步的情況下才能做下一步。”楊應龍解釋道。
除了這六個步驟，楊應龍表示，智能工廠的另一成功關鍵在于智能設備、智能組裝、智能物流與智能分析4大架構的整合。
比如在臺達桃園工廠，臺達導入RTM設備 (Rapid Transformable Machine)，產線可根據工藝流程需求機動更換功能模塊，達到一機滿足插件、鎖螺絲等多重應用。同時也在產線導入虛擬現實（VR）與混合現實技術（MR），可模擬設備實際操作環境，節省實體訓練資源與成本，此外，系統可動態指引人員設備保養與校正步驟，在設備異常時，專家可實時通過遠程聯機排除故障，大幅降低停機時間。另一方面，運用MR來實現智能組裝，指引上料、夾具安裝以及組裝步驟，運用MR、虛擬眼鏡、AGV小車等實現工廠里的物流智能化。
“智造轉型的最后一公里是智能分析”，楊應龍進一步說道，“在生產過程中被判定不良的在制品，以AI搭配機器深度學習，取代人眼進行二次復判，可達到近100%的不良篩出率”。此外，通過設備聯網與機器視覺收集到的各種生產信息以及影像、圖片等數據，可投入不同性質的智能分析，再將分析結果回溯到制程、擬定改善策略，提高產線制程平衡率并達到制程的持續優化。
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為智能工廠建設貢獻“臺達經驗”
作為工業自動化廠商，臺達的產品一直以來在眾多機械設備上有廣泛應用，而近幾年來，臺達還整合自動化設備、機臺連網、系統軟件及大數據分析等，提供自動化、可視化和智能化方案。如今，經過幾年成功的自身工廠智能制造實踐之后，臺達開始將這些寶貴的“臺達經驗”對外輸出。
“我們也掉過很多坑，走過很多彎路，所以我們希望能把這些經驗分享給業界的用戶，從智能制造顧問服務開始，然后到設備研發、設備聯網，到整個產線整個工廠的智能化，我們甚至可以提供精益生產的咨詢顧問服務，這也是臺達工廠做得很好的地方。”楊應龍由衷地說。
事實上，臺達從2019年9月提出智能制造服務后，已經陸續承接了一些智能工廠落地項目，包括和國內一大型家電生產企業的智能制造顧問服務，而且目前臺達已經為此專門成立了龐大的智能制造團隊。
“不少人的工作都開始與智能制造接軌。楊應龍介紹說，他原來的工作是負責臺達工廠的智能制造項目推進，現在則是智能制造事業部的營銷總監。“在臺達，智能制造團隊已經達到1300多人，包括設備的設計工程師、軟件開發工程師以及客戶服務工程師等，這些人員一方面為臺達全球工廠提供服務，一方面也對外提供定制服務。”
在談到臺達做智能制造服務的優勢時，楊應龍表示，臺達有兩方面的優勢。一方面，臺達自身有智能制造實踐的工廠，客戶可以在臺達的制造工廠中親身看到智能工廠究竟是如何建設的，能達到怎樣的效果。而另一方面，臺達擁有幾十年積累下來的領域知識和生產經驗，可以把這些知識經驗注入到設備或者整個產線上，讓這些設備有生命力，能夠傳承下去，而不是只是完成某個固定動作而已。
“盡管智能制造對于臺達也是一個新的事業，但臺達還是秉承開放的思維，期許未來持續攜手合作伙伴與客戶，為智能工廠建設貢獻臺達經驗，共創智能制造的美好愿景。”楊應龍對未來充滿信心。
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