智慧工廠智動化解決方案

背景與需求

智慧製造執行藍圖3步驟「自動化、資訊化、最佳化」
全方位整合各個製造環節，在整個垂直場域中實現資訊透明、數據互聯互通，以及智能化決策能力。
> 商業智慧 BI Tableau
> 流程自動化 RPA Robotiive
> 稼動率監控數據來改善決策

解決方案

許多企業對工業4.0寄予厚望，傾向於試圖迅速實現工業4.0，卻忽視了達成這些目標所需的基礎準備和漸進性的階段性目標。因此，雲方從戶的視角出發，深入分析其需求，構建出適合的智慧製造實施藍圖與方法論，以促進企業更有效地邁向工業4.0，移除當中會遇到的困難挑戰。

實現工業4.0的起步階段是自動化，但從自動化到智動化的推進過程中，必須制定清晰的階段性步驟，逐步實現智慧化轉型。這一過程涵蓋自動化的部署、數據的收集與分析、生產流程的持續優化，以及系統的集成與建構，還有企業資源調度與優化管理，這些都是不可或缺的核心要素。

3.0 階段：(生產)機台自動化
對於依賴人力的傳統工廠，第一步是對重複性工作進行機台自動化，以減少對人力的依賴，提升生產效率。機台自動化的核心目的是在於將重複、繁瑣且標準化的生產過程交由機械設備完成，確保生產的準確度和一致性，並大幅降低人工干預的需求。這不僅提高了生產效率，還能顯著減少人為錯誤和因手工操作導致的變異性，進而提升產品質量的一致性和整體產出。
3.1 階段：(生產)產線自動化
在機台自動化完成後，下一步是對整個生產線進行自動化，以進一步提升生產的連續性與穩定性。產線自動化涉及將多個機台和生產設備整合起來，形成一個高度協同的系統，使得生產活動能夠以最小的中斷進行。這是數位轉型的基礎，為後續的自動化和數據收集奠定基礎，同時也促進了整個工廠的生產過程標準化
3.2 階段：(生產)進一步釋放優質人力，導入機器人自動化技術
產線自動化後，部分環節仍需人力參與。在此階段，企業應釋放優質人力，投入到更具價值的工作中，並引入機器人技術，以應對勞動力短缺的挑戰。機器人自動化的重點在於實現生產過程中的精細操作和高風險環境中的自動作業，這不僅提高了生產過程的安全性，還使得人力可以專注於更具創造性的工作，如生產流程的優化與創新設計。
3.3 階段：(生產)資料收集
轉型大原則：先優化再做管理！透過前面三個階段 3.0-3.2 自動化打底，3.3 階段專注將設備現場的數據有效地收集和整合，為後續管理和優化提供必要的數據支持，使得設備之間的即時互通更加容易，為實現工廠的智慧化協作奠定了基礎。這些數據的收集不僅限於生產參數，還包括設備的運行狀態、故障報告等，實現預測性維護和提升設備使用壽命。
3.4 階段：(生產)數據管理
在完成數據收集後，企業應開始對這些生產數據進行管理，將數據視覺化，形成管理指標。這是數位轉型的重要一環，使企業能夠從不確定狀態轉變為可量化管理的狀態，為未來的決策提供基礎。數據管理涉及將生產數據匯入集中式數據平台，通過資料分析技術對數據進行整理、清洗和視覺化，讓管理層可以直觀地了解生產過程中的各項關鍵指標。這不僅有助於即時應對生產異常，還為後續的持續改進提供具體依據。
3.5 階段：系統資訊化整合
此階段企業需要部署 MES、ERP、SCADA 等系統，實現各資訊平台的整合。通過這些系統，數據收集與分析更加高效，並為企業建立中台，統整成功經驗與知識，支持更為精準的決策。資訊化系統的整合使得企業可以在單一平台上查看各種生產、供應鏈和資源配置的數據，從而提升管理的整體效率。MES 負責生產計劃的執行，ERP 系統用於統籌企業的資源和物流，而 SCADA（監控和數據採集）系統則用於監控生產過程，確保即時響應各類生產需求。
3.6 階段：企業整體資源調度與決策支持
隨著系統的整合，企業可以實現整體資源的調度，利用 ERP、MES、SCADA 等系統進行決策支持。在這一階段，企業開始使用 AI 作為輔助工具，提升決策精準度，從而優化企業獲利能力。透過 AI 的應用，企業能夠識別營運中的瓶頸環節，實現精準的資源調度，進一步提升效率和資源的利用率。
3.7 階段：跨製造廠域協作的企業數位大腦總部
當企業需要跨國或多廠域協作時，數據整合至企業數位大腦總部，支持全球運營的各項業務，並進行大量數據的分析與管理，提升跨地域的協作效率。數位大腦總部的概念是通過數據共享和集中決策，實現對不同生產基地的集中化管理。這不僅有助於降低跨國生產中的協作成本，還能通過統一的數據標準和流程，提升整個企業的運營一致性。企業數位大腦總部的設立使得企業能夠在全球範圍內實現生產計劃的協調和調度，進而提高對市場需求變化的快速反應能力。
3.8 階段：數位孿生技術
此階段引入數位孿生技術，將真實世界的所有生產環節虛擬化，結合 AI 和操作技術（OT），實現智慧化的生產與管理決策，最終達成全面數位化管理。數位孿生是一種先進的模擬技術，可以創建生產系統的虛擬模型，並通過即時數據進行模擬與優化。這樣的技術使得企業可以在虛擬環境中測試生產變更的影響，預測潛在問題並提前採取措施。數位孿生的應用不僅提高了生產靈活性，也為生產效率的進一步提升和風險控制提供了強大支持。

工業4.0 階段：智慧製造與最佳化
工業4.0 的最終目標是達到全面智慧化甚至是最佳化，這是一個高度整合數位化與自動化的過程，不僅限於生產製造，還涵蓋整個企業的運營管理。透過 AI agent 等技術，企業可以在各層面實現持續優化，達到卓越的營運效率。智慧化不僅體現在設備的自主運行上，還包括整體供應鏈的智能協作與持續學習。通過不斷收集和分析運營數據，AI 系統能夠持續學習和優化，實現從生產計劃到最終交付的全流程自動化與最佳化，最終使企業具備在動態市場中迅速應變的能力，並保持持續的競爭優勢。

每個流程都有機會改變