領袖觀點｜從智慧工廠趨勢看臺灣系統整合服務的發展
摘要
全球因應氣候變遷，各國紛紛加入節能減碳行列，製造業也無法例外。傳統製造業被視為是耗能大戶，如何從工廠導入智慧化走向智慧工廠，並且透過精準製造及週邊能源管理來因應全球淨零碳排的趨勢將是重要議題。本文透過研華科技劉克振董事長現身說法，說明未來智慧工廠的趨勢以及臺灣系統整合服務未來的發展，並以研華自身雲端軟體服務與核心生態系為例，提供產業最直接且中肯的建議。
智慧工廠的趨勢與看法
製造業是歷史相當悠久的產業，然而近幾年卻出現重大變革。由於物聯網與AIoT雲端平台的出現，使得智慧工廠出現巨大變化。主要是自動化與智慧化無程式代碼或低程式代碼（No Code/Low Code）的軟體工具改變了建構智慧工廠原先需要花費大量專業人力調整自動化流程並費時撰寫程式碼這件事，使得工廠自動化或智慧化的執行障礙大幅降低，這種難度降低甚至可以是五至十倍。研華用了七年多的時間開發WISE-IoT平台以及iFactory解決方案，透過平台至功能最終到應用程式（I.App, Industrial Application），讓No Code/Low Code方便且易用，以達到工業4.0或智慧製造的普及化，並且讓中小企業容易數位轉型。
從智慧工廠擴大到智慧製造，其中包含能源管理、倉儲等都將涵蓋在智慧製造大平台上。從領導者的角度來看，有九成以上的高階主管認為工廠有必要轉型，轉型的過程不單單透過整體外包，而是希望自家公司能有機會進行二次開發，將自家的工廠重要差異性或特殊配方進行保密，後續修改或增加功能也可保留彈性與擴增性。
未來軟體核心平台加上各產業的領域知識以及應用程式的整合，搭配No Code/Low Code工具與雲端服務，將使工廠不再是勞力腦力密集，而使智慧工廠變得容易且常態，系統整合商（SI）將是未來智慧工廠重要的推手。
節能減碳與智慧製造的發展
永續及環保安全衛生等產業規模在早年相對小，但由於全球節能減碳意識興起，帶動整個永續發展的國際潮流，使得產業規模快速成長。這個行業的應用範圍相當廣泛，幾乎每個地方都需要，包含醫院、機場、車站、賣場…等，可以說家家戶戶都需要節能減碳，整體面向範圍很大。這個產業不像智慧工廠需要高度的領域知識，反而著重於標準化如ISO 50001與14064等，相當高度全球標準化。所以，透過標準化規範讓節能這件事透過No Code/Low Code工具來實現的程度相對更高。研華在專業的電子製造服務上，透過電錶收集、冷凍空調、空壓機管理等，並經由符合ISO規範的報表與可視化系統，發現空調與工廠的空壓機能耗比例相當高，並進一步針對重點改善。研華也發展一系列相關節能方面的No Code/Low Code軟體，提供給想簡單做節能減碳的公司來方便導入。
以研華昆山廠為例，導入後才發現工廠內部有許多原來未察覺的能源浪費。例如：有兩台冷氣機，其實有一台在若干時段可以關掉。日規的能耗，再來就是更細的節能最佳化。其實，節能系統並不貴，貴的是電錶，更換智慧電錶後，資料要用資料收取和送出來，這部分有一些硬體的成本。以研華工廠的經驗來說，整體能源節省10%很容易，並且三年可回收。工廠智慧節能的方法很多，大部分金屬加工的從製造上的能源著手，透過設定上下限並確認產出與耗電量是否成正比。另外，空壓機上班開機下班關機，以及中午休息時間或是公司沒上班時間等電源管理，早期廠務主管並不關心，然而處理這些眼前看得到的能源浪費，可以馬上得到節能的效益，且成本並不會太高。再更進階可以使用數位雙生電錶系統，透過運算的方式計算電力系統的全廠能耗，可以有助於硬體電錶的成本降低而達到接近相同的效果。
此外，節能減碳或永續發展服務的顧問公司在未來也會相當普及，顧問公司可以直接提供智慧節能的分析以及解決方案的建議，這也是整個永續發展生態圈很重要的一環。中小型工廠由於規模與經費考量，會從節能減碳先做起進入到數位雙生，再到設備保養一個階段接著一個階段進行，而部分研華在WISE-IoT平台，節能與智慧設備都有提供對應的軟體服務可協助系統整合業者，大家可以一同合作共創與成長。
雲端服務的趨勢
雲端服務一直以來都讓人覺得遙不可及，其中最大的原因在於使用雲端服務必須要有高度專業的軟體人才與地端應用進行結合。目前三大公有雲服務如Google、AWS、Azure，服務內容與種類繁多，一般人使用困難，若透過研華No Code/Low Code平台（如圖1所示），搭配雲端訂閱服務，使得導入智慧系統變得簡單。公有雲有資源分享容易、資料備份安全高等優點，但是在傳統製造業的保守特性，仍偏向自家公司建立私有雲的方式來使用服務。雖然私有雲有較高資料安全性，但資料再利用以及多種服務的相互配合與擴充性低，預估未來針對私有雲服務以資料保密性與再利用性來進行切分，而形成公有雲與私有雲的混合雲方式來使用雲端服務，將是未來製造業實務使用上很重要的趨勢。
另外，雲端服務的使用擴張性也是製造業者所在意的事。製造業針對加工製造的產品需要進行流程調整，甚至資源重組，擴充性是相當重要的考量。透過No Code/Low Code軟體工具以及容器化等技術導入製造執行系統，讓工廠內的製造執行系統的擴充性大幅提升。未來修改製造流程或是可視化報表，以及插入其他製程輔助與分析軟體等都會變得容易許多。再者，中小企業要培養資訊系統管理人員通常難度較高，透過雲端服務訂閱制的方式，由雲端服務公司代為處理相關資訊問題，也是未來中小企業主很好的選項。
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