工廠有效導入智慧製造AI智能技術
丁振卿機械工程系 教授兼系主任 / 中德技術合作研究會 理事長
chchting@ntut.edu.tw
https://me1.ntut.edu.tw/
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報告大綱
個人簡介
- 1990 ：國立中山大學物理系 物理學士
- 1996-1997 ：德國國家航太中心(DLR)高焓風洞(HEG)流體機械所 助理研究員
- 1997 ：德國哥廷根大學(University Göttingen)物理系 物理碩士
- 1998-2003 ：德國阿亨工業大學(RWTH Aachen)空氣動力研究所(AIA) 專任研究員
- 2003 ：德國阿亨工業大學(RWTH Aachen)機械系 工程博士
- 2003-2005 ：義守大學機械與自動化工程學系助理教授
- 2005-2009 ：國立台北科技大學機械工程系 助理教授
- 2009 ：第七屆有庠科技論文獎綠色科技類獎 得獎人
- 2009-2013 ：國立台北科技大學機械工程系 副教授
- 2012-迄今 ：台灣區冷凍空調工程工業同業公會 專業顧問
- 2012-迄今 ：瑞富毅有限公司 技術指導
- 2013-迄今 ：國立台北科技大學機械工程系 教授
- 2016-2019 ：國立台北科技大學機械工程系 系主任
- 2017-2019 ：中德技術合作研究會 常務理事
- 2019-2020 ：中國機械工程學會 理事
- 2019-迄今 ：中德技術合作研究會(Carl-Duisberg-Gesellschaft e.V.) 理事長
德國工業大學運作模式
德國工業大學運作模式
德國的大學：只有特色、沒有排名
台灣的大學：只有排名、沒有特色
特色就是別人沒有我有、別人有我做得更出色！！
如果沒有特色，做了也是白做！！
只有特色可以打破排名
建立特色才能對莘莘學子與企業負責
工業大學必須有能力提供企業技術服務！！
工業大學是德國學生的最愛！！
智慧製造（工業4.0）智能技術
Mercedes Benz智能工廠
智慧製造（工業4.0）智能技術導入三步驟
智慧管理 => 智慧機台(產線) => 智慧製造
智慧管理： CPS、ERP、AI視覺、智慧排單
智慧機台(產線)： MES、SPC、AOI、自動化、 智慧倉儲、自走車
智慧製造： 上、中、下游的連線
先從面的管理 再到 線與點的打通 達到 智慧製造
CPS簡單說，就是遠距監控能力，人、機、物料的遠距監控，工廠透過CPS監控可有效提升機器設備稼動率及達到產線零庫存。
以年產值10億的工廠為例，1%機器設備稼動率提供1千萬產值貢獻。
資訊透明可以有效減少冗員浪費。
上、中、下游連線可以確保準時交貨。
顧客可以隨時了解生產進程。
北科大機械系工業4.0
工業4.0 = 智能技術
工業4.0 ≠ 第四次工業革命
工業4.0智能工廠 = AI數位管理工廠
工業4.0智能工廠著重在上、中、下游的連線
工業4.0強調的是智能化，不是只有自動化
工業4.0初期以人機協同達到自動化，把人當機器用
人依指令動作不思考，可減輕工作負擔，降低公安風險
先智能化再自動化，或同步進行。
智能工廠極致表現 = 無人工廠
掃QR Code自動分揀線
人工智能機器學習
自走車搭配自動堆疊配送線
無人化產線規劃
PHP操控機械手臂
PHP操控照護機器人手臂
PHP操控自動倉儲
芝麻開門 - 聲控技術
工業4.0著重上、中、下游連線
工業4.0著重上、中、下游連線
生產與管理以資訊化、透明化、即時化、防呆化，達到智能化目標，
提升品質(Quality)、效率(Efficiency)、成本(Cost)優勢，創造高價值生產流程。
生產與管理以資訊化、透明化、即時化、防呆化，達到智能化目標，
提升品質(Quality)、效率(Efficiency)、成本(Cost)優勢，創造高價值生產流程。
導入工業4.0旨在為公司創造價值
也就是幫公司賺錢
工業4.0包含許多元素
工業4.0的元素不是為了導入而導入
導入後有成效的元素才導入
不必陷入工業4.0的名詞迷失！！
所有工廠都將被迫或主動導入
工業4.0智能工廠是上、中、下游的連線
自認不需或尚不能導入工業4.0的工廠
只有兩種情形：
- 對工業4.0的定義非智能技術，而是第四次工業革命
- 等待被淘汰
智能工廠建廠二級四步驟
針對智能工廠零庫存與機器稼動率最佳化而設計，
主要導入元件為：雲端資料庫、智慧排單、 自動倉儲、自走車。
針對智能工廠零庫存與機器稼動率最佳化而設計，
主要導入元件為：雲端資料庫、智慧排單、 自動倉儲、自走車。
針對智能工廠導入智慧機械而設計，
主要導入元件為：雲端資料庫、智慧排單、 自動倉儲、自走車、智慧機械。
針對智能工廠導入智慧機械而設計，
主要導入元件為：雲端資料庫、智慧排單、 自動倉儲、自走車、智慧機械。
2D虛擬智能工廠虛實整合-資訊可視化
2D自動倉儲虛實整合
北科大機械系工業4.0
智能工業生產教學工廠
SRAM(世界最大高階自行車變速器製造商)
一間進步的工廠：產值大、員工少
速聯(SRAM)：21年前年產值約15億台幣，員工數6千多人；2018年的年產值達200億台幣，目前員工數約2400人。
智能工業生產教學工廠 – 生產標的物
雖然雲端資料庫技術為工業4.0智能工廠的核心技術，
一般容易被認為應該由資工人來主導
但是
我們的經驗，由懂硬體的機械工程人，
透過學習軟體再來主導建廠比較容易成功！！
雲端伺服器建置
| 虛擬CPU | ： | VirtualBox |
| 系統 | ： | Ubuntu |
| 網頁伺服器 | ： | Apache |
| 資料庫伺服器 | ： | MySQL |
| 資料庫存取語言 | ： | PHP |
| 檔案資料分享 | ： | OwnCloud |
| 網頁控制語言 | ： | HTML, PHP, CSS, JavaScript, Python |
網頁控制可以突破三機一體(手機、平板、筆電)限制，達到
監控無距離、無作業系統、無設備限制的發展方向。
智能工廠運作流程
智能工廠運作流程
智能工廠運作流程
不合格檢測
訊息回饋到工具機
Email通知維護人員
維護清單
不良品檢出處置
媒體報導
新唐人 2017-11-21
工商時報 2017-11-27
經濟日報 2017-11-29
天下雜誌 2017-12-20
自由時報 2018-11-03
經濟日報 2019-01-04
智能工廠參觀與企業教育訓練
超過300家企業、1000人次以上、16個國家、30所大學、10所高中職參觀過我們的工業4.0智能工業生產教學工廠， 我們正協助多家企業導入工業4.0智能技術。
智慧製造之工廠管理與資訊可視化實務技術分享
| 日期 | 主題 | 時數 | 講師 |
|---|---|---|---|
| 2018/08/06 | 智慧製造概論 | 2小時 | 北科大機械系李志鴻副教授 |
| 2018/08/06 | 智慧加工機械應用技術介紹 | 3小時 | 北科大機械系葉賜旭副教授 |
| 2018/08/06 | 智慧組裝機械應用技術介紹 | 3小時 | 北科大自動化所林顯易教授 |
| 2018/08/07 | 慧工廠管理 | 3小時 | SRAM臺灣區林孟輝總廠長 |
| 2018/08/07 | 資訊可視化與北科大機械系智能工廠展示 | 1小時 | 瑞富毅有限公司蔡達毅總經理 |
智能工廠建置之實務技術與案例
| 日期 | 主題 | 時數 | 講師 |
|---|---|---|---|
| 2018/08/15 | 智能工廠建置之二級四步驟方法介紹 | 3小時 | 北科大機械系丁振卿 教授兼系主任 |
| 2018/08/15 | 雲端資料庫建置與智能工廠虛實整合技術介紹 | 2小時 | 北科大機械系丁振卿 教授兼系主任 |
| 2018/08/15 | 北科大機械系智能工廠展示 | 1小時 | 北科大機械系丁振卿 教授兼系主任 |
| 2018/08/16 | 虛擬工廠建置技術介紹 | 2.5小時 | 皮托公司陳家明處長 |
| 2018/08/16 | 智能工廠管理與智慧排單 | 3.5小時 | SRAM臺灣區林孟輝 總廠長 |
智能工廠建置之實務技術與案例
| 日期 | 主題 | 時數 | 講師 |
|---|---|---|---|
| 2018/08/15 | 智能工廠資訊串流技術分享 | 3小時 | 北科大機械系丁振卿 教授兼系主任 |
| 2018/08/15 | 工具機資料擷取與分析 | 2小時 | 資策會陳俊任老師 |
| 2018/08/15 | 北科大機械系智能工廠展示 | 1小時 | 北科大機械系丁振卿 教授兼系主任 |
| 2018/08/16 | 人工智能機器學習 | 3小時 | 北科大自動化所林顯易教授 |
| 2018/08/16 | 智能工廠管理解決方案 | 3小時 | SRAM臺灣區林孟輝 總廠長 |
工業4.0智能工廠完整方案實務技術分享
| 2018/12/10 | 2018/12/11 | 2018/12/12 | 2018/12/13 | 2018/12/14 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 9：10-10：00 | 丁振卿老師 智能工廠建置經驗分享及工廠展示 3hrs | 曾百由老師 無人搬運貨車 2hrs | 黃榮堂老師 智慧工廠的IoT技術，人機物聯網 3hrs | 蕭俊祥老師 製造自動化技術 3hrs | 何昭慶老師 影像辨識量測技術 3hrs |
| 10：10-11：00 | 葉賜旭老師 工具機加工技術 2hrs | 曾百由老師 無人搬運貨車 2hrs | 丁振卿老師 黃榮堂老師 智慧工廠的IoT技術，人機物聯網 3hrs | 蕭俊祥老師 製造自動化技術 3hrs | 何昭慶老師 影像辨識量測技術 3hrs |
| 11：10-12：00 | 葉賜旭老師 工具機加工技術 2hrs | 丁振卿老師 智能工廠建置經驗分享及工廠展示 3hrs | 黃榮堂老師 智慧工廠的IoT技術，人機物聯網 3hrs | 蕭俊祥老師 製造自動化技術 3hrs | 何昭慶老師 影像辨識量測技術 3hrs |
| 13：10-14：00 | 許志明老師 機器人感知與定位技術 2hrs | 孫殷同老師 精實製造 3hrs | 黃榮堂老師 智慧工廠的IoT感測器設計與控制/個案研究 3hrs | 林孟輝總廠長 智慧工廠管理經驗分享 3hrs | 李志鴻老師 人工智慧 3hrs |
| 14：10-15：00 | 許志明老師 機器人感知與定位技術 2hrs | 孫殷同老師 精實製造 3hrs | 黃榮堂老師 智慧工廠的IoT感測器設計與控制/個案研究 3hrs | 林孟輝總廠長 智慧工廠管理經驗分享 3hrs | 李志鴻老師 人工智慧 3hrs |
| 15：10-16：00 | 丁振卿老師 智能工廠建置經驗分享及工廠展示 3hrs | 孫殷同老師 精實製造 3hrs | 黃榮堂老師 智慧工廠的IoT感測器設計與控制/個案研究 3hrs | 林孟輝總廠長 智慧工廠管理經驗分享 3hrs | 李志鴻老師 人工智慧 3hrs |
工業4.0智能工廠完整方案實務技術分享
| 2019/04/13(六) （綜科115） | 2019/04/18(四) （全球傳動） | 2019/04/20(六) （綜科115） | 2019/04/25(四) （全球傳動） | 2019/04/27(六) （綜科115） | 2019/05/02(四) （全球傳動） | 2019/05/04(六) （綜科115） |
|
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 09：00-10：40 | 李志鴻老師 智慧製造概論 2hrs | 蕭俊祥老師 製造自動化技術 2hrs | 丁振卿老師 資訊流與物流 2hrs | 蔡達毅總經理 物聯網之資料庫原理與應用 2hrs |
|||
| 10：50-12：30 | 李志鴻老師 智慧製造概論 2hrs | 蕭俊祥老師 製造自動化技術 2hrs | 丁振卿老師 資訊流與物流 2hrs | 蔡達毅總經理 物聯網之資料庫原理與應用 2hrs |
|||
| 13：30-15：10 | 蔡達毅總經理 物聯網之軟體程式開發實務案例 2hrs | 孫殷同老師 精實製造 2hrs | SRAM林孟輝總廠長
智慧工廠精實管理2hrs | ||||
| 15：20-17：00 | 蔡達毅總經理 物聯網之軟體程式開發實務案例 2hrs | 孫殷同老師 精實製造 2hrs | SRAM林孟輝總廠長
智慧工廠精實管理2hrs |
提供超過60家企業、100人次以上，工業4.0智能工廠技術完整解決方案實務經驗分享課程。
智能工廠技術演講
越南河內百科大學「工業4.0對高等教育的影響」
科學人雜誌「科創講堂 Tech-Talk FORUM 2018」
智慧倉儲系統
智能長照中心
企業實務案例分享 - 智能長照中心
智能產銷植物工廠
實務案例分享 - 智能產銷植物工廠
