【輔導案例001-振動監測系統】

【輔導案例001-振動監測系統】

    在我所輔導的企業中，有部分企業是傳統的製造業，其中一家企業成立即將邁入第50年，而其所擁有的機械設備也大多有30~40年以上的年紀。這樣的企業資源背景下，他們如何面對工業4.0的市場環境變遷，不但沒有所謂夕陽產業的窘境，績效更不斷連年成長!?輔導、陪伴他們推動產業智慧化的過程中，有些經驗與成果，我很樂於和大家分享，我先分享他們在推動工業4.0時，在連接到IOT、控制預測的做法，以及推動工業4.0的一些解決方案。

1

推動產業智慧化的過程

在分享他們的經驗前，先談談他們推動產業智慧化的過程，他們其實是一家即將邁入50年的老公司，當然工廠裡面的設備也是相當老舊的，但是他們在製程管制也就是quality control方面是相當不錯的，例如PLM、SCADA、DCS…等等這些是不錯的，但是在製造管理的部分沒有智慧化，因此在3年前開始，邀請我和他們一同來展開產業智慧化推動。起初產線的同仁對於何謂智慧化、工業4.0以及如何改變，沒有正確的認識與概念，對於產線上真正的問題與需求並無法確實提出來，因此，IT人員與產線的同人沒有建立共同的語言，當時，我們先透過小型的六標準差專案，逐步導入PSDM與大數據分析的工具，建立對工業4.0的核心價值的認知，同時建構一套管理決策的共同語言，進一步，讓產線的同仁們提出流程上所遇到的問題，一步一步慢慢地做經驗、流程的整合，同時，也進一步的做數據的累積與收集。由於該企業擁有一群優秀的IT團隊，很積極地參與各部門的產業智慧化推動，促成將企業近50年的實務流程、經驗，運用IT技術，加以整合與智慧化。該企業主亦以「先摘垂手可得水果(Low hanging fruits )，如此不僅比較容易達成期待的目標而有成就感，也比較能增加推動的意願。」這樣的精神勉勵產線現場人員，能夠從實務作業的痛點出發，列為優先改善的專案來推行。因此IT團隊的策略，就是在推行的過程中，挑選比較典型的廠扎扎實實的做改善，例如，在設備管理系統方面，該廠同仁可能不知道他們所使用的設備效益是如何？IT團隊就協助他們建置OEE系統，並且把它做到完整，其他廠看到成效了，就會跟著跟進要做。所以整個企業不管是software、barcode系統，都是採取小型示範專案成功擴散的水平展開方式，其他廠自動會跟進。

2

精實IT團隊擘劃屬於企業本身的智慧製造策略地圖

這群IT團隊是由半導體、光電、封測暨傳統產業資深從業人員組成，熟捻CIM 、MES 、機台聯線、系統整合等工廠自動化規劃暨導入之實務經驗。由於該企業的IT團隊成功地與產業智慧化推動的專案結合，將「企業生產力4.0藍圖」的概念導入，協助其企業內部虛實系統整合，加速了企業數位轉型的進程，並扎實地將數位建構(工廠端的資訊系統)的落地，更進一步的擘劃屬於企業本身的智慧製造策略地圖(圖1)，他們在既有的基礎上，盤點自身擁有的資源和長短處，善用自己本身的優勢，不但建立專屬於自己的的數位轉型策略與智慧製造技術藍圖，更進一步逐步地將成功經驗推廣分享給其他企業。這也和《工業3.5》一書中所闡述的觀念「中小企業必須穿著西裝改西裝，在現有的資源和基礎上，把握目前產業結構展換得空檔，善用僅存的相對競爭優勢，以及台灣製造管理的染實力，找出一條務實可行的路」不謀而合。

在擘劃的智慧製造策略藍圖(圖1)中，藍色的部分，就是這三年來與產業智慧化推動專案合作小型示範專案成果，從最底層的工業4.0的各式應用、LoRa在物聯網應用…向上一直到智慧決策的big data應用，都是這三年來深入努力的成果，他們更進一步將這些成功的經驗，不論是智慧製造的決策、製造管理系統、機台數據收集或物聯網的部分，提出可推廣以協助其他欲推動工業4.0企業，進行低成本且高效益的解決方案(圖2)。

「設備振動監控系統(LoRa無線傳輸)」-工業4.0「物聯網應用」重要的應用案例

我參與該企業推動產業智慧化的這三年來的成果中，今天先分享我們在工業4.0中開發出來一個很重要的應用「物聯網應用」，他們實際應用於「設備振動監控系統」，這討系統採用加速度感知器，以edge computing演算法，搭配LoRa無線傳輸技術，達到快速安裝，最低建置成本及輕鬆上線的目標。因為振動偵測上的技術，目前大部分都是有線的，而該企業使用LoRa無線傳輸技術，因此這個部分目前外部詢問度很高。這套振動量測系統，軸向、垂直、水平三軸向振動同步量測，利於設備振動問題的控管，採用LoRa無線傳輸技術，免除佈線困難的問題，也大大降低建置成本；震動Node可搭配溫度感知器，即時彈性設定參數，可多面向觀察震動趨勢，可即時監看振動速度，頻率時域及溫度變化，並且可透過該企業的EMS模組進行異常警報發佈。

這個振動偵測系統實際在一個傳統紙廠推行應用，過去該紙廠機台馬達無論月修或歲修，都無法偵測了解馬達需要維護保養的時間，機台馬達一旦發生故障，就造成機台捲曲，導致機台必須停工檢修維護，除了停機時間損失，更造成龐大的製造成本損失。該紙廠採用該企業的研發的設備振動偵測系統後，成功的捕捉到馬達故障前的訊號，透過系統發出警告，並且及時介入處理，大大的減少設備停工與製造成本的損失。讓該紙廠頭家嘖嘖稱讚，因為花費很少的費用購入建置系統，卻得到幾百億的效益。所以，一開始裝一套，後來，就所有的馬達都裝上偵測系統。

圖3「設備振動監控系統(LoRa無線傳輸)」產品特色

圖4 「設備振動監控系統(LoRa無線傳輸)」提供多面向震動趨勢分析

由這個企業輔導的實務案例，我們可以看到該企業因理解智慧製造的關鍵，在決策數位化、智能化，逐步建立數位化決策模型，透過資訊技術應用，將資深員工的智慧轉化為企業內在核心的能量，透過小型示範案例建立信心，提高水平展開的動能，應用大數據分析、人工智慧，整合知識、經驗、技術，成為企業本身的核心能耐，更提高其本身的競爭門檻。