德國于2011年提倡國家走向“工業(yè)4.0”后,美國同年也提出“先進(jìn)制造業(yè)伙伴關(guān)系”(Advancemanufacturingpartnership),爾后中國、日本及韓國相繼提出制造業(yè)升級(jí)政策,以保有制造業(yè)的優(yōu)勢(shì)。
我國在2015年6月也由行政院提出“生產(chǎn)力4.0”的科技發(fā)展政策,強(qiáng)調(diào)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型化帶來強(qiáng)大的價(jià)值,期望臺(tái)灣發(fā)展成為亞太優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)力的典范。
在上述制造業(yè)發(fā)展策略內(nèi)容中,除了常見的機(jī)械手臂、巨量資料、3D列印等關(guān)鍵技術(shù),仍有一項(xiàng)不斷提到的核心技術(shù)CPS(Cyber-PhysicalSystems,網(wǎng)宇實(shí)體系統(tǒng)),被各國制造政策列為打造智慧制造的重要方案之一,期許利用CPS串接整個(gè)工廠資訊,并可即時(shí)對(duì)工廠做出反應(yīng)。
CPS主要是讓“實(shí)體”和“虛擬”之間可以有效溝通和協(xié)調(diào),在充份運(yùn)用資訊及通訊技術(shù),將虛擬世界和實(shí)體環(huán)境兩者之間的距離縮短,然后可利用資訊系統(tǒng)來快速反應(yīng)及設(shè)定實(shí)體環(huán)境所需;而虛擬世界可以忠實(shí)表達(dá)現(xiàn)實(shí)環(huán)境發(fā)生的各種資訊。簡單來說,小至用APP查詢公車何時(shí)到站,大至捷運(yùn)的中控中心,都是CPS的表現(xiàn)。
在環(huán)境相對(duì)封閉的工廠,導(dǎo)入CPS在工廠各項(xiàng)設(shè)備及流程,也可視為一種類似ERP(EnterpriseResourcePlanning,企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng))的復(fù)合性整體解決方案。
過去,企業(yè)藉由ERP系統(tǒng)從財(cái)會(huì)、銷售等角度進(jìn)行公司整體流程再造;如今,工廠也面臨改革上的需求,期許CPS利用不同軟硬體、感測(cè)器、工業(yè)網(wǎng)路等設(shè)備,進(jìn)行虛實(shí)資訊的整合,使工廠具有智慧化的管理能力,改善工廠在制程、設(shè)計(jì)、以及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境等制造時(shí)所會(huì)遇到的各種問題。
導(dǎo)入CPS時(shí),為了對(duì)工廠內(nèi)各項(xiàng)資訊進(jìn)行管理及反應(yīng),目前仍有不同需注意的地方。
首先,為了收集工廠資訊,必須安裝不同的感測(cè)器,但因不同新舊設(shè)備的限制,需注意感測(cè)器是否要額外加裝及選購的問題;再者,工廠現(xiàn)有網(wǎng)路協(xié)定經(jīng)常不一致,對(duì)于如何將這些不同的協(xié)定進(jìn)行異質(zhì)網(wǎng)路和設(shè)備進(jìn)行聯(lián)結(jié),也是需解決的部分。
當(dāng)要將所收集的資訊進(jìn)行系統(tǒng)化的管理時(shí),會(huì)因工廠皆以封閉性系統(tǒng)環(huán)境為主,有各式各樣的制程,因此客制化需求程度往往較高,故在人力和預(yù)算下就先提前設(shè)想。
鑒于CPS仍為一種復(fù)合性的整體解決方案,要在工廠把CPS做的完善,對(duì)于過去資訊化程度不高的工廠,所影響的層面及牽涉的角色,相對(duì)更為復(fù)雜。
因此對(duì)于導(dǎo)入CPS的業(yè)者,需要用一種長時(shí)間投入的心情做足準(zhǔn)備,并在人事、教育訓(xùn)練、高層主管支持等各種影響因素上,清楚做出整體思維的規(guī)劃,以整體配套的方式進(jìn)行CPS的導(dǎo)入;然后逐步將工廠虛擬和實(shí)際之間的距離縮短,讓工廠具有各種自主化能力,方能因應(yīng)將來市場(chǎng)變量變樣的需求,比競(jìng)爭對(duì)手更能具備經(jīng)營彈性、搶得市場(chǎng)先機(jī)。
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