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智慧機械-【上銀科技股份有限公司_劉書宏經理】

製造業的演進趨勢

「製造(Manufacturing)」無處不在,於我們日常生活食衣住行育樂中隨處可見,例如我們平常喝的飲料、身上穿的服飾、通勤的交通工具、以及每天離不開的手機,皆是透過「製造」的過程將原物料如礦物、金屬、動植物等天然資源轉換為能滿足人類需求的「產品」,而「製造業」也因此需求而誕生。

隨著科技的演進以及生活水平的提升,產品與製造的觀念也從工業1.0與工業2.0世代的「大量生產」,逐步演變為工業3.0世代的「少量多樣」、「客製化」,進入工業4.0世代,製造業賣給顧客的將不僅只是產品,而是價值能力。因此製造業要能從顧客端的價值需求為出發點,提供能為顧客創造價值的產品與服務,而這其中的關鍵技術就是「工業人工智慧(Industrial AI)」。

工業AI的關鍵角色

工業AI的目的是針對各專業領域中要解決的特定問題,應用AI演算法 ( Algorithms ) 、大數據 ( Big Data ) 以及計算力 ( Computing ) 的實踐,減少過往需反覆試驗 ( Trial and Error ) 的時間以及人力成本,進而加速創新,提升企業競爭力。從製造業的角度切入,提高競爭力的方式不外乎提高產品品質、增加生產效率、降低製造成本、減低庫存、降低製造過程的環境衝擊 ( 低碳排 ) 以及提高產品對顧客的附加價值。透過工業AI的實踐,從數據中產生價值,讓製造業不只賣產品,更能賣價值,轉型升級為製造服務業。

AI實現設備監控與預測性維護

據統計,製造業每年因無預警停機所造成的損失將近 500 億美元,尤其半導體產業更視其為大敵,因而組織了大批設備工程師以便在無預警停機發生時能在最短時間內覆機,將損失降到最小。而工業AI即為解決此棘手問題的解方之一,在設備上安裝感測器並透過工業AI分析其數據資料可實現狀態監控以及預測性維護,使客戶能有計畫地進行最佳的設備保養規畫,除了將設備異常及停機損失降到最小,也讓設備隨時保持在最佳工作狀態。

上銀科技回應此類顧客需求,孕育出新世代智慧型傳動元件,如智慧型線性滑軌i4.0 GW®,其具備振動、溫度警報、智慧保養提醒等功能,透過獨家專利感測技術,當感測到設備異常時主動發送警報通知設備管理者,避免終端客戶發生高單價產品批量報廢的情形 ( 例如晶圓片、載板等 ) 。同時搭配HIWIN獨家智慧保養演算法,在設備需要注油保養時,適時發出提醒,使設備能長時間維持穩定且高良率的生產,不僅滿足半導體、自動化產線在整體設備效率 ( OEE ) 最大化、產線無人化的發展趨勢,更進一步達到環保節能不浪費的ESG效益,協助產業往下一世代的製程邁進。

AI助攻低碳永續智造

2050淨零排放已是全球趨勢,各國家與企業紛紛響應並提出自己的淨零目標與策略,而製造業在此綠色轉型的過程中的要點是如何降低產品生產過程中的碳排放,打造永續工廠,以及降低客戶在使用產品的過程中的碳排放。

上銀科技為永續智造領航者,積極執行減緩氣候變遷衝擊的生產活動及永續生產方式,於廠內透過數位轉型及工業AI實踐智慧製造發展策略,包含 ( 1 ) 生產程序可視化、 ( 2 ) 機台物聯網、 ( 3 ) 智慧自動化、 ( 4 ) 精實生產 ( TPS ) 、 ( 5 ) 智慧排程、 ( 6 ) 智慧機械維護 ( TPM ) 。另外,上銀科技除了內部減碳外,也透過研發創新以及工業AI的使用,讓產品也能幫助客戶減碳。例如上銀科技的「智慧型滾珠螺桿 ( Intelligent 4.0 Ballscrew ) 」透過其智慧潤滑功能,讓傳統工具機定頻潤滑方式升級為變頻潤滑。除了提高螺桿元件潤滑的可靠度,避免元件磨損,更減省潤滑油40~70%的使用;以一台三軸工具機而言,每年可減少143公升的潤滑油,間接避免切削液汙染頻繁的更換,降低廢油水處理的碳排放。透過上銀科技的智慧型產品,讓設備業者實現綠色轉型並讓終端使用者實現永續智造,為整個價值鏈共建綠色未來。

永續智造人才培育

工業AI已成為製造業導入永續智造不可或缺的重要技術與工具,而實現這一切皆需要好人才的不斷挹注,故持續培養優質、好用的永續智造人才是產官學界需要一同合作努力的目標。工業AI人才的基礎能力,如演算法原理、程式語言等具有共通性的專業能力,適合透過學校的教導建立基礎;而各領域的領域專業知識 ( Domain Knowledge ) 不盡相同,且是學校無法教的,這些領域知識往往需要實際深入業界才能學習的到,故工業AI人才需具備跨領域跟不同領域的專家溝通的能力與技巧,才能於服務企業時發揮數據獵人 ( Data Hunter ) 的能力,挖掘數據,從數據中產生價值創造價值,進而讓企業不只做AI的專家,更要做AI的贏家。

上銀科技透過產學合作,讓學生透過專案執行過程提早接觸傳動控制領域的專業知識,縮短學用落差,讓學生在畢業後可更快適應產業並發揮所學。2023年8月上銀集團與國立臺灣科技大學產學創新學院進行簽約儀式,著重在「智慧製造、人工智慧、永續能源」三面向,規劃十二年長期合作,每年挹注1,000 萬元經費為師生開拓更寬廣的研發進路,啟發多元前瞻性思考與研究,擴展台灣科技人才創新格局。上銀科技也透過產業實習計畫,提供學生提早進入公司實習的機會,學生除了能習得專業技能、發展個人特質外,更可學習如何與老師傅溝通的技巧,2019-2023年共培育908位莘莘學子。此外,機器人是智慧製造不可或缺的關鍵能力,為提升台灣機器人產業之技術與產值及發掘相關產業之人才,並鼓勵學生培養機器手臂實作技能,上銀科技於 2008 年創設「上銀智慧機器手實作競賽」,至 2023 年共辦理 15 屆,得獎師生共 1,267 人。上銀科技自2020 年起,大力推動「台灣機器人產學聯盟」,鼓勵機器手臂術科實作,累計至 2023 年底已贊助 94 台機器手臂 ( 近新台幣 4 仟萬元 )給學術教育單位,並協助成立10個機器人工程師合格考證場域與培訓基地,為台灣永續智造培育人才而奉獻心力。