智慧製造2019.02.09

工業4.0進行式之一:西門子

YIN

物聯網 自造者 軟體

德國為歐洲最大經濟體,多數產品出口至世界各地,擁有全球性競爭地位,特別是汽車、生物科技、環保科技、醫療照護、機械設備等重點產業。為求突破與創新,德國推出工業4.0的製造政策,利用工業聯網發展虛實整合技術,以企業內垂直整合、跨企業水平整合發展智慧工廠,提升操作人員技能以促進人機協作,讓製造工廠更滿足顧客需求,創造營運價值極大化。

西門子為全球電機、電子等產品及解決方案的產業先驅,也是德國電氣化、自動化及數位化等領域的標竿廠商,經營範疇有發電及天然氣、能源管理、樓宇科技、交通運輸、數位工廠、連續型製程產業及驅動器等事業部,以及健康照護、再生能源等策略性單位。

下圖為西門子提出的不同生產系統概念。上方為傳統的供應鏈模式,不同階段的供應鏈成員各自努力,每個階段皆有不同know-how與專業知識,個別廠商可掌握資訊有限,跨企業溝通多仰賴人力,生產資訊無法透明化,有問題才聘請顧問協助,可能緩不濟急或改善有限;下方則為智慧化生產系統,必須界定相關軟體的操作性定義,也會提供數位化服務平台,讓供應鏈廠商合作與知識分享,所有廠商皆能掌握完整資訊且互相協調,有助於最適化決策、智慧化預測及因應對策、中小企業服務等,可以提升生產力。

資料來源:Siemens公司/工研院EOSL整理(2017/03)

圖一、「提高生產力」的智慧化生產系統

 

以西門子的Amberg工廠為例,從業員工有1,200多人,每年產出1,500多萬個產品,可滿足全球超過6,000個顧客需求,達到99.9989%的產出良率,強調優質製造係立基於數位工廠及精實管理,利用智慧化軟體串接PLC、I/O系統及人機介面,達到全面性的自動化,讓產品設計、產品規劃、製造工程、生產運作、服務等價值活動整合並數位化,可以收集生產及相關資訊,有效釐清可能模式,以及預知診斷及預測效益,創造速度、彈性、品質、效率等應用價值,包括「速度」的縮短創新週期、更複雜的產品、更大量但智慧化資訊等,「彈性」的大量客製化、多變化的市場、提高生產力等,「品質」的降低生產失誤、提升產出品質等,「效率」的產能利用率、資產利用率等,將可提升顧客需求及企業營運績效。

因此,西門子積極發展自動化及數位化的附加價值,包括產品開發、產品設計及生產製造等相關內容,同時強調IT保全需求,並推出MindSphere的開放式、雲端運作之工業物聯網(Industrial Internet of Things; IIoT)系統,有開放式應用程式介面(Open application programming interfaces; APIs),顧客可以簡單、有效率地開發自有APP,合作夥伴也可透過網路連結整個生態體系,以提供多元化產品組合及系統方案,並發展產品生命週期及資料驅動型(Data-driven)的製造服務。

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