製造業的重大趨勢:睽違三年的中國國際工業博覽會

By Dave Chu

介紹

事隔 3 年,在短短 5 天的展期內,205,000 名專業同行湧入 2023 年中國國際工業博覽會。我們再次看見了製造業,於未來串連全球所扮演的重要角色。

工博會的主戰場 6.1 展館,包括西門子、三菱、歐姆龍、施耐德、凌華等企業都在這裡。

來自中國、世界各處以及首度參展的企業紛紛齊聚此次展會,呈現各自領域里最尖端的技術解決方案,每個攤位都成功吸引數千名行業專家,切磋交流新一個世代的製造工藝,著重在 5G、AI 和 IoT 驅動的數位轉型討論。機器人、5G、ESG、自動化等創新應用,一如既往地引人注目,每年的技術常客,也在過去 3 年中逐步成長優化。特別值得一提的是,AI 的應用如同旋風般地登場,展示了爆發性的潛力。

不過,我們另有些有趣的發現。

機器人一如既往地萬眾矚目

「面對全球性的挑戰,包括勞動力萎縮、供應鏈中斷,以及對效率和環保的運營模式有更高、更迫切的需求,機器人技術正經歷一個劇烈增長的階段。」ABB 機器人總裁 Marc Segura 在專訪中表示。

2023 上海工博會應該算是目前全世界最大手臂廠商的軍火展示了,各家廠商卯足全力將最新的技術帶到展場,當然也有許多當地後進廠商,用更低價的策略,慢慢打入 Tier2、Tier3 市場。

我們相信機器人未來終將主導製造業,但同時,我們也看到這個願景與實際應用間的落差,從未如此巨大。

「設想一個情境,一條全自動化生產線的設置成本為一百萬元人民幣。要打平投資報酬率(ROI), 大約需要兩年的時間持續生產。然而,現今多數的消費品沒有那麼長的生命週期,製造商依賴機器人和自動化設備,只會導致逐年的財務虧損。」全球前三大 EMS 製造商的產線經理如此表示。

工廠仍然對人力有著極高需求,儘管我們不願承認,但市場的反應騙不了人。根據展會官方統計,在勞力與科技結合的智慧解決方案展區中,駐足的人數是 IAS(工業自動化)展場裡其他地方的兩到三倍。

下一波浪潮:視覺

這兩個領域的視覺應用特別顯眼:擴增實境(AR)和電腦視覺。

雖然我們認為擴增實境尚需要幾年時間,才能達到實際的工廠應用,但我們看到了相當大程度的進展,特別是在高度管制的行業,在推動安全檢查中,AR 眼鏡取得了不錯的進展。

此外,我們也看到越來越多的視覺解決方案服務商,不論是在 2D 或 3D 領域,開始深入發展電腦視覺技術。

機器視覺廠商展示自動光學檢查(AOI)技術。

尤其是在自動光學檢查(AOI)方面,針對微小錯誤的偵測,現在的視覺技術甚至能判斷反射性金屬表面上的塗膠,是否有正確得進行上膠。不僅如此,工廠員工只需要戴上 AR 眼鏡,在廠中巡視關鍵區域,就可以進行安全檢查。

反思與重整運營基礎:數位轉型到數位雙生

數位轉型的第一步,就是數位化運營。

為了加快並減輕轉型的痛苦,西門子和施耐德等行業領先者正推出整合生態系的解決方案,包含數位化運營等基礎服務,到數位雙生的進一步應用。

數位雙生可分為三個部分:生產設計、流程與生產、運營。

在這三個部分中,製造商都非常仰賴各式工具蒐集而來的產線資訊,以用來維持產線的運作順暢度和靈活性,透過可視化產線、透明化管理盲點,製造商可以預測未來的生產情形。如果產線轉移至其他地區,不論是東南亞或是印度,管理者也能提前做規劃,在人人紛紛尋找下一個生產基地的現在,這樣的產線管理應用能為製造商帶來最大價值。

除了過往機聯網、數位孿生方案,這次各家廠商更加強調以各式 sensor 及視覺,進行柔性生產的人機協作。另外在全球佈局上,也可以讓工程團隊或管理層,更加容易掌握各地工廠狀況。

我們看到,製造商現在採取了新的立場,他們將創新科技帶回至生產線上,從最基礎的地方開始,打造數位轉型。

日系大廠展示柔性生產人機協同應用。人在工廠中還是必要元素,完全無人化的工廠在成本積效考量上,其實不太現實。透過新科技讓員工與機械高度協同作業,擴大員工潛力。

沒錯,當然必須提到 AI

首先,我們必須釐清一個普遍的誤解,AI 的目的並非來取代人類,從來都不是,它是來彌補我們的不足。AI 公平客觀、全年無休且全方面地存在於人類難以達到的工作範疇。

人因作業平台,是一種 AI 解決方案,旨在協助優化勞動密集的生產線。對於前端製造商來說,想要使成本最小化,並同時達到生產效能最大化,最佳的首選方案就是人工智能驅動的數位生產線。

人類最重要的感官──視覺,現在可以升級為一個完美的解決方案,全面數位化您的生產線,萃取出勞動資訊,以前所未見的方式可視化生產。

一台攝影機即可捕捉工作站生產資訊,讓 AI 進行分析判斷,提供即時數據。

只需一台簡單的攝影機,AI 就能記錄和確保作業員的每個工作步驟。 為製造商提供充足的數據,以提高整體生產效率,並提供即時警告,保障產品品質,將所有錯誤留在工廠內,絕不流入市場。

*攝影機系統必須與服務器或邊緣服務器結合,並符合最低技術規格要求,以便有效處理 AI 演算法,讓即時記錄與分析產線數據順暢進行。

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