智慧製造趨勢

智慧製造趨勢:工業物聯網與自主機器人,定義製造業未來趨勢

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智慧製造

智慧製造是根基於精密機械,結合各類智慧技術,例如人工智慧(A)、物聯網大數據(B)、雲端運算(C)、機器人及高速網路集合在一起,來滿足智慧裝備與系統的需求,讓製造業能根據實際供需情況靈活調整生產。公司可透過數據分析和進一步決策,以更有效率的方式大量生產商品,以滿足當下的市場需求。

有遠見的製造業者都已紛紛著手導入智慧製造時代的核心技術,物聯網(IoT)就是其中之一,而物聯網在製造業的應用一般稱為工業物聯網(IIoT)。

物聯網與工業物聯網

物聯網的本質,其實就是由不同設備互相連接而形成的系統,主要結合了感測器、軟體和其他技術。每台設備都擁有獨一無二的識別碼,且都能直接將數據資料傳輸到網路或網路內的其他裝置,不再需要人為的介入操作。

T工業物聯網則將這個概念運用到工業上,超越一般消費者使用的智慧型手機、控溫儀和其他家用裝置,將電網、高精密感測器和生產設備等工業用資產互相連接。有了工業物聯網,製造業者可將生產過程的各個部份與通訊軟體互相整合,只需透過單一裝置即可監控設備性能、蒐集數據資料、分析資訊,並在必要時立即做出反應。工業物聯網系統中的裝置可在不受人為干預的情況下,自行根據外在條件的改變而隨機應變,如調整工作流程、修正周邊環境。

由於工業物聯網能夠大幅精簡製造流程,因此成為製造商在未來十年、甚至數十年當中,維持競爭力不可或缺的關鍵。

智慧製造趨勢與優勢分析

自動化資料處理是IIoT帶來的最大優勢之一,也是帶來智慧製造趨勢的基石。有了即時而準確的分析和資訊,製造業者便能做出對生產流程、效率和準確性都有正面效果的決策。事實上,一項2020年的調查顯示,72%的製造商認為物聯網將對其所在產業帶來巨大影響。

舉例來說,公司可以蒐集顧客意見回饋和全球市場趨勢等資料,交予人工智慧(AI)系統做分析和解讀,以利於產品的開發及品質管控,而配備IIoT的機器則能夠運用這些數據資料,自動優化智慧工廠的生產流程。

自主移動機器人:未來的智慧製造趨勢

智慧製造的另一項重要應用是自主移動機器人(autonomous mobile robots),簡稱AMR。根據市場研究,AMR的市場規模預計在2028年達到87億美元,且將不斷加速成長。 而驅使AMR快速普及的原因,正是由於它所帶來的效率和市場競爭力,舉例來說,許多已經在使用AMR的訂單履行專員和倉儲業者,在一些關鍵績效指標如庫存效率、產能和生產週期等方面,皆有顯著提升。

不僅如此,AMR既可靠又不會疲倦,可以連續工作12到15個小時,甚至更久。AMR搭載電池管理系統和自動充電功能,在電池電量過低時,會自動移動到充電站充電,以隨時就緒,等待下次被召喚。AMR的可靠度與穩定性能讓企業節省勞動力,讓員工去執行更高價值的任務。

AMR還有快速部署和高度靈活的優點,並且可以用一般機器無法做到的方式與人員安全共存並合作。工廠人員還可以在個人電腦或行動裝置上安裝車隊管理系統(FMS),透過該系統為AMR分配工作和排定工作表,並遠端監控任務的執行進度。操作員甚至可以同時調度多台AMR,進而讓AMR根據在現場獲得的資訊即時調整生產。

利用車隊管理系統(FMS) 提升自主移動機器人效能

車隊管理系統讓操作員可以使用多種介面 (手機, 平板, 筆電..等)控制多台AMR。有了車隊管理系統的加持,工廠操作員可以完全控制AMR,根據AI提供數據資料推薦,可進而決策AMR工作分配,系統還能連續回傳即時資訊,操作員可直接從簡潔明瞭的單一介面集中管理這些資訊並做出反應。

Mor此外,車隊管理系統的學習曲線低,使用者容易上手,因此能快速整合到既有的工作流程,而由於FMS開放式框架可以與現有的其他系統結合,大多數的企業也將發現,這樣不但簡化了系統間整合串接的工作,也讓資訊可以在不同系統間傳遞。

全球智慧製造趨勢及未來展望

2020年全球智慧製造的市場價值為2596.3億美元,而預計在未來十年內還會再翻一倍以上,於2028年達到5899.8億美元。 目前智慧製造已經提升了17%至20%的工廠生產力,以及15%到20%的生產品質,而專家預測,在未來五年內,隨著各大產業的積極採用,智慧製造對全球經濟的貢獻可能達到1.5 兆美元。

從經濟和現實兩方面都能看出,智慧製造正迅速成為工業生產的主流模式。人工智慧已有能力對複雜的製造流程做深度分析,以確保整體製造過程能實現並維持最佳效率、產率和獲利能力。 往後十年,無論是工業界霸主或新創公司,都會發現採用AI機器人系統是在製造業維持競爭力的重要關鍵。

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