工業4.0智能工廠完整方案技術經驗分享

工業4.0智能工廠完整方案技術經驗分享

機械工程系
丁振卿教授兼系主任
chchting@ntut.edu.tw
https://me1.ntut.edu.tw/
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個人簡介

學經歷

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：瑞富毅有限公司顧問及技術指導
2013-迄今：國立台北科技大學機械工程系教授
2016-迄今：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

工業4.0智能技術

北科大智能工廠 –取自SRAM林孟輝總廠長

APS=Advanced Planning Schedule;
PLM=Product Lifecycle Management;
ERP=Enterprise Resource Planning;
CAPP=Computer-Aided Process Planning;
SCM=Software Configuration Management;
LMS=Learning Management System;
SPC=Statistical Process Control;
OEE=Overall Equipment Effectiveness;
QMS=Quality Management System;
WMS=Warehouse Management Systems;
PMS=Performance Management System;
SCADA=Supervisory Control And Data Acquisition

北科大智能工廠 –取自SRAM林孟輝總廠長

APS=Advanced Planning Schedule;
PLM=Product Lifecycle Management;
ERP=Enterprise Resource Planning;
CAPP=Computer-Aided Process Planning;
SCM=Software Configuration Management;
LMS=Learning Management System;
SPC=Statistical Process Control;
OEE=Overall Equipment Effectiveness;
QMS=Quality Management System;
WMS=Warehouse Management Systems;
PMS=Performance Management System;
SCADA=Supervisory Control And Data Acquisition

CPS, 產銷管理資訊戰情指揮中心

CPS, 產銷管理資訊戰情指揮中心

CPS(Cyber-Physical System 網宇實體系統)

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。

台積電工業4.0（生產指揮中心，MCC）

漢翔工業4.0（彈性比自動化更重要）

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

先智能化再自動化，或同步進行。

智慧管理 => 智慧機台 => 智慧製造

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

智能工廠極致表現 = 無人工廠

工業4.0著重上、中、下游連線

北科大智能工廠 –取自SRAM林孟輝總廠長

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！！

工業4.0智能技術是不限領域的發展趨勢
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

第一級-處理資訊流與物流
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。

第二級-處理資訊流、物流與生產
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。

智能工廠虛實整合

2D虛擬智能工廠虛實整合-資訊可視化(單機版)

自動倉儲虛實整合

2D自動倉儲虛實整合

PHP控制自動倉儲

北科大機械系工業4.0

智能工業生產教學工廠

學習企業 -
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3D規劃圖

智能工業生產教學工廠 – 生產標的物

智能工業生產教學工廠 - 外觀

智能工業生產教學工廠 – 自走車

智能工業生產教學工廠 – 加工區

智能工業生產教學工廠 – 加工區

智能工業生產教學工廠 – 量測區

智能工業生產教學工廠 – 組裝區

雲端伺服器建置

系統	：	Ubuntu
網頁伺服器	：	Apache
資料庫伺服器	：	MySQL
資料庫存取語言	：	PHP
硬碟分享	：	WebDAV
資料分享	：	Owncloud
虛擬CPU	：	VirtualBox