在物聯網、行動互聯運算等趨勢浪潮的席捲之下,人類生活或工作環境已掀起巨大波瀾,舉凡習慣、觀念或價值觀等範型的移轉速度之快,堪稱前所未見,消費者需求變動頻率之高,亦超乎以往;影響所及,居於製造端的工廠,必須儘速跳脫大量標準製造的偏狹定位,轉而培養智慧,懂得靈活滿足小量、客製化訂單需求。

有鑑於此,德國政府致力推廣「工業4.0(Industry 4.0)」之全新高科技戰略,促使製造業邁向電腦化、數位化與智慧化,藉此建立具有效率的智慧工廠,使工廠可在營運流程中整合客戶及夥伴的需求,同時簡化流程。

第四次工業革命誕生

發展迄今,「工業4.0」已不僅是德國一級計畫,而是蔚為舉世製造業共同追求的目標價值,更被喻為人類史上第四次工業革命,重要性堪與18世紀第一次工業革命(由蒸汽機驅動)19世紀第二次工業革命(由電氣驅動)20世紀第三次工業革命(由電子及IT驅動)等量齊觀。

環顧第四次工業化進程,工廠採用的智慧化設備將急遽增加,連帶產生大量訊息,企業若能充分掌握這些訊息,即可深入瞭解車間實際運作情況,以便制定即時、明智的決策,繼而提升車間的靈活性,隨時針對不同客群的具體需求,迅速調整生產流程,打造高效率、高品質、高產出率的個人化產品,並以最快速度將之投放市場。

落實工業4.0願景 兩大三小關鍵因素不可缺:

二大「物聯網」、「行動互連運算」關鍵因素驅動發展

三個「社群媒體」、「M2M技術」、「大數據與預測分析技術」因素為不可或缺之延續力道

憑藉遍布全球的豐富經驗,SAP歸納出實現工業4.0願景須具備的兩大三小關鍵因素,其中物聯網 (Internet of Thing; IoT)與行動互聯運算為兩大驅動力。物聯網 (Internet of Thing; IoT)的概念是將日趨普及的智慧驅動器與傳感器,嵌入或附加至工具、機器、車輛、建築、原材料等等任何事物,並透過單一協議實現互聯。當產品被賦予智慧特性,可讓企業藉此緊密整合IT、機器、生產設施與倉儲系統等所有製造環節。

「行動互聯運算」,則是伴隨著電信網路的普及與網速的提升,以及借助各種記憶體式運算平台,使人們能隨時上傳並儲存大數據。這將有助於人們隨時隨地上傳/下載說明和訊息至任意設備,讓企業得以更便捷、經濟實惠的方式,進行數據儲存、訊息傳輸。

除「物聯網」、「行動互連運算」之外,尚有三項要素協助推動工業4.0的落實,包括「社群媒體」、「機器對機器(M2M)技術」與「大數據與預測分析技術」。當中「社交媒體」推動社區知識共享、「機器對機器(M2M)技術」支援自動調整,「大數據與預測分析技術」便於理解與推斷營運真相;凡此種種,都有助於製造商改善業務營運,贏得重大機遇。

工業4.0 助企業大幅改善業務營運

依據過往協助不同產業客戶智慧化的豐富經驗,我們發現邁向智慧化的工業4.0,可有效幫助企業改善業務營運,包括創造附加價值、提升製造績效,以及開創全新的商業模式。

首先,製造商可於產品或組件中嵌入傳感器與智慧功能,藉以創造附加價值;譬如液壓升降機製造商藉此追蹤機器使用情況、技術服務人員活動,分析維修車間的生產效率,繼而跳脫過往執行升降操作的單純層次,為客戶提供更多加值服務。

其次,製造商拜傳感器之助,可及早發現緊急故障、預先洞悉潛在趨勢,發揮預測性維護功效,順勢提高其自身暨生態系統的製造績效;此外,製造商亦可透過其他途徑以推升製造績效,例如深入瞭解部件、組件與模組的所有擴展價值鏈訊息,便可望推展智慧物流,抑或因應特定訂單需求,驅使相關組件或模組自動前往相應工作區,與下一組組件執行裝配,這些同樣有助提振績效的舉措,皆可透過傳感器與智慧功能付諸實現。

再者,藉助物聯網技術,亦可促使企業推動業務轉型,甚或開創新的盈利點;舉例來說,輪胎生產商在輪胎中嵌入傳感器,即能持續蒐集諸如車輛行駛里程、輪胎更換時間、輪胎承受的溫度與震動等等數據,洞悉駕駛員的駕駛模式、輪胎磨損等訊息,以利開發品質更佳的輪胎產品。

綜上所述,製造商若能在產品嵌入物聯網功能,便能透過即時追蹤與反應,大幅提升產品品質、乃至創造附加價值,接著結合大數據與預測分析技術,經由智慧傳感器所彙集而來的資訊,轉換為有價值的資訊,藉以開創嶄新商業模式。

開啟工業4.0:可預測維護服務、智慧製造、智慧物流 

工業4.0願景縱然美好,但在目標達陣前,企業須將過往涇渭分明的系統工程、生產IT、商務等三大流程領域緊密整合,才能如願提高生產效率、落實響應式製造(Responsive Manufacturing),其間必然有諸多挑戰亟待克服。著眼於此,我們建議基於工業4.0及物聯網製造等目標,企業應採用相對應解決方案,選定可預測維護服務、智慧製造、智慧物流等三大主題,以協助加速整合生產、物料尋源、供應鏈、倉儲及成品銷售等各式核心職能,實現整體企業流程的高度可視性、自動化,從容駕馭工業4.0

1.    可預測維護服務

有關可預測維護服務,為促使企業深入洞察海量即時資料,進而採行全新模式,據以管理企業資產、提供現場服務,例如建立即時故障管理機制,對系統故障進行識別、隔離與恢復,或藉由追蹤與監控資產位置,開創遠端維護場景。

全球空氣壓縮系統業界享譽盛名的凱撒空壓機公司(Kaeser Kompresoren),即運用SAP的可預測維護服務方案 (SAP Predictive Maintenance and Service),即時監控壓縮空氣站運作情況,在客戶資產出現故障前主動採取維護措施,不僅如此,其也藉此項方案推動商務流程創新,根據傳感器記錄實際空氣壓縮量進行收費,幫助凱撒將有限預算花在刀口上,繼而形塑口碑相傳效益,為凱撒帶進更為廣闊的收益。而德國電子大廠西門子(SIEMENS)亦採用SAP可預測維護服務方案的雲端數據運算平台HANA,透過數據運算提升工廠自動化與優化資源管理。

2.    智慧製造

智慧製造意在協助企業充分利用物聯網與工業4.0,蛻變成為柔性化的大量定制製造企業;此方案不僅涵蓋整個製造營運流程的端到端可視化機制,亦有助於整合工廠車間營運與核心業務流程,另提供預測分析功能,幫助客戶優化成本效益。國際知名的摩托車生產商哈雷戴維森(Harley Davidson)為轉型為智慧工廠,採用智慧製造解決方案 (Connected Manufacturing),針對所有生產機台、物流設備裝設傳感器與位置偵測儀,得以實現自定義生產,讓單一產線擁有超過1,700種配置組合模式,每90秒即可裝運一輛客製化摩托車,交貨時間也從21天驟減為6小時,因而大幅降低生產成本,順勢開創更多商機,效益可見一斑。

3.    智慧物流

智慧物流的概念為協助企業即時瞭解基礎架構使用情況與運輸情況,及早察覺並消弭物流瓶頸,並即時管制交通,避免運輸車輛出現擁堵,終能駕馭物聯網、重塑供應鏈,將即時數據轉化為物流洞察。在一般成熟市場中,公路、鐵路、水路、航空這些有限資源,需要被充分配置與利用。優化物流服務供應商的生態系統將可滿足各方利益,透過互聯物流的應用,將各方的資訊集中彙整至物流中心,在依照各方需求發送相關資訊,讓物流過程更加順暢。

為解決德國漢堡港口逐年增加的貨物流通量,我們協助其採用SAP 智慧物流解決方案(Connected Logistics),透過即時資料運算與傳輸如願優化物流,大幅減少交通擁堵,同時有效縮短駕駛員等待時間,可謂成效卓著。

結語

展望未來,物聯網必將在商業世界扮演日益重要的角色,進一步推動工業4.0革命。秉持著協助客戶「Run Simple」以邁向工業4.0的願景,SAP不僅協助客戶實現單一工廠的自動化,更透過其獨特的解決方案以及所提供的運算平台達到整合並簡化商業流程,同時提供即時運算以協助客戶制定策略目標。

此外,我們也建議企業應提前準備,以實現駕馭工業4.0的營運實力,透過基於全新互聯層的「可預測維護服務」、「智慧製造」、「智慧物流」等三大解決方案,滿足物聯網生態系統中邊緣運算、機器數據儲存、即時分析等需求,迎接智慧化與自動化。

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