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细探工业4.0之机会与挑战

  过去两星期走访了欧洲荷兰、德国、法国、英国几个国家,与许多同仁、客户、投资机构交流关于物联网与工业4.0的议题,发现各国关切之重点与程度不一,德国与法国是工业化比较深广的国家,德国以隐形冠军的中小型工业企业为主,法国则比较多的大型企业或国营机构居多,如Schneider,Alstormwww.cechina.cn, Air bus, Areva, EDF, Vinci 等等,中小型工业企业较少。

探究德法两国之企业发展与民族性及学问性格有关。德国是比较工程师的性格,所以也发展了比较严谨的制造型企业,如汽车工业与自动化工业,带动了上下游的材料与设备中小型产业;法国则是比较浪漫性格,也造就了她的豪侈品产业与学问创新产业,在工业产业方面,核能发电、轨道交通及也很强。

谈到工业4.0似乎还是以德国为主,因为德国的汽车产业必须仰赖大量的自动化与机器人生产。在过去20年由于全球化的浪潮,德国流失将近15%的制造业到新兴市场国家(35%降低到20),造成过去十年的高未就业人口比例,由其是25-35岁的年轻人失业率居高不下。

德国的Industry 4.0政策与美国的AMP(先进制造)看似产业政策,其实我认为是他们的国家政治策略,是为了将过去流失的制造产业拉回本国制造以创造就业人口与国家安全。

工业4.0与AMP先进制造都围绕在几个主轴:

一、Sensors传感器,透过条形码或RFID将原物料、半成品、成品、生产设备、生产条件、生产状态等等透过装在工厂各个角落的IPC将数据采集,透过有线或无线方式传送到工厂的Factory Cloud云端。

二、这些被采集到Cloud 的大数据,将透过先进制造系统Advance ManufacturingSystem, 回馈智能信息以优化生产条件与参数之设置。同时也透过PreventiveAnalytic App,预测设备的可能故障时间点或工具应更换之信息,大量提升生产效率与质量。

三、工厂内将会大量以机器换人,工业机器人将24小时无休的工作、AGV 自动搬运车将与SCM、仓储系统联结,自动将厚料及时准确的送到生产工站,或将成品送往发货仓。半成品则会透过RFID或Bar Code 自动送到下一个工站。

三、3D打印将发挥少量多样客制化生产模式,及时打印短缺零件,以避免因为一个零件未到而停线。

四、各式各样的自动化生产、测试设备如SMD Insertion Machine, AOI, SPI, ATE等等,布满生产缐。

五、实时生产信息由云端时时的传送到生产管理者的计算机或手机,并可以视频方式让远程的管理者或客户,看见实时生产状态与信息,生产管理者可以透过远程下达管理指令。

以上的情境就是工业4.0工厂的情境,一个高生产效率、高质量、接近无人工厂的未来工厂情境!

在工业3.0时代,PLC占据了工厂的设备层,少数几家大厂几乎寡占了PLC的市场,如西门子、三菱、奥姆龙等等企业,研华的Adam,IO card, PAC 等以PC开放系统的产品只占了少数份额,在MES层,研华的IPC/HMI则有比较好的成绩。

未来工业4.0时代,我认为IPC 将会有大量的机会,因为要将设备层的生产数据送到云端CONTROL ENGINEERING China版权所有,一定要使用lPC做为DataGateway, Data Aggregator, Ethernet Switch. 考虑到工厂的环境,工业云端将会以HPC Server 来取代一般的商规Server,研华已经在全球各地看到这一趋势,将带来IPC,HPC, HMI数量的成长,更不用说3D打印、工业机器人、AGV都是以IPC 为控制核心。除了lPC之外,研华过去五年布局之Motion& Vision 产品,将结合lPC之品牌优势www.cechina.cn,逐步渗透由德国与日本占据之MachineVision 市场。

在设备层,研华的Adam,IO 在过去只在采集应用被采用,透过在德国分企业HildenOffice 设立之AutomationCompetence Center,研华将结合在欧洲市占率70%的CODESYS控制App,进入PC base控制系统,希翼可以在设备层取得一些市场份额,欧洲自动化事业群主管充满了兴奋与期待!

总结来说,工业4.0时代将是工业计算机企业成长的契机,说是IPC与PLC大战也不为过!

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