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傳統製造產業數位轉型的良機

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傳統製造產業數位轉型的良機
  • 作者

    黃錦煌
  • 簡介

    黃錦煌教授於西元1992年取得美國西北大學(Northwestern University, NU) Mechanical Engineering的博士學位。1993年獲聘至逢甲大學機械與電腦輔助工程學系,曾任該系主任、電聲碩士學位學程(創)學程主任、工學院院長、產學合作長等職位。2015年獲頒逢甲大學終身特聘教授,曾任科技部政府科技發展計畫審議委員、科技部國防科技學術合作計畫審查委員、科技部專題研究計畫審查委員、複審委員、科技部中部科學園區高科技設備前瞻技術發展計畫審查委員,現兼任逢甲大學副校長。 研究專長為參數最佳化、結構聲學等領域,2015年於科技部大產學研究成果發表榮獲海報展示傑出獎,2016年再獲科技部績優產學技術聯盟獎。目前聚焦於振動與噪音控制、高速主軸熱溫升與振動跑合分析檢測等研究。與國際重要產業及學術界皆有緊密的合作關係。

  • 單位

    逢甲大學
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  近年來市場上盛行少量多樣化生產趨勢,台灣的傳統製造業,如同全球的同業一樣,都在尋找數位轉型的方案以提升自我的競爭力。政府穩定地支持台灣朝向人工智慧技術應用發展,並且藉由公私合作夥伴關係(Public and Private Partnership,PPP)建構了緊密的軟硬體開發、大學/法人/企業(含終端用戶)的合作關係,以積極地推動數位轉型。其中一個例子,由科技部三年間持續補助的「製鞋智動化機電系統暨網宇虛實整合開發計畫」一案,在逢甲大學副校長──黃錦煌終身特聘教授帶領下,為台灣製鞋產業開發數位轉型的技術平台。該計畫實現了多個整合創新機構,如經由機器手臂、視覺控制、與傳統縫紉機台的自動化設計,以取代勞力密集性的製鞋產線,根據計算約可提升約30%的製造效率。此外,本計畫開發了高性價比、具有邊際運算能力與無線傳輸的震動感應器與雲端物聯網(IoT)資訊收集系統,該系統已經佈署在計畫合作廠商的生產場域中進行了6個月的測試。該系統每日統整產線報表,透過精實的管理持續改善理念,目前該產線已提升了20%的生產能力。除了在技術上取得突破之外,在建立數位轉型平台的概念上也取得創新思維。在科技部的指導下,逢甲大學由匯集學術界、具有新技術(擴增實境、智慧工廠解決方案、異質機台連網技術等)的新興公司與世界知名企業,以及數位轉型需求者,聯手開發數位轉型技術平台,促成三贏的局面。


  數十年以來,台灣的傳統製造業支撐了台灣的經濟發展以及技術創新。大多數的製造業藉由資訊網路與新技術的掌握,建立了對於市場快速變化的應變能力。尤其是近年來市場上盛行少量多樣化生產的趨勢,台灣的傳統製造業,如同全球的同業一樣,都在尋找數位轉型的方案以提升自我的競爭力。有幸的是,台灣製造業有著兩個台灣數位轉型的兩大先天優勢。首先,世界領先的IT產業多為台灣公司,比如說是台積電、宏碁、NVIDIA等。其次,政府穩定地支持台灣朝向人工智慧技術應用發展,並且藉由公私合作夥伴關係(Public and Private Partnership,PPP)建構了緊密的軟硬體開發、大學/法人/企業(含終端用戶)的合作關係,以積極地推動數位轉型。 

  其中一個例子,由科技部三年間持續補助的「製鞋智動化機電系統暨網宇虛實整合開發計畫」,在逢甲大學副校長──黃錦煌終身特聘教授帶領下,為台灣製鞋產業開發數位轉型的技術平台。在這個計畫中,除了3個解決方案廠商外,另外有6家鞋廠加入。本計畫凝聚了13位跨學科、跨4校的教授與38位學生的共同參與,希望從各個技術應用層面切入,以開發可為鞋廠數位轉型所用之技術平台。

  該計畫實現了多個整合創新機構,如經由機器手臂、視覺控制、與傳統縫紉機台的自動化設計,以取代勞力密集性的製鞋產線,根據計算約可提升約30%的製造效率。這些自動化的設計皆是企業、學校、自動化廠商三方的緊密合作,透過構思-設計-實施-操作(Conceive, Design, Implement and Operate、CDIO)的模式完成。另外,該計畫根據製鞋的特性開發了工廠推式/拉式生產模擬與排程技術以提升製造廠對於生產的預測能力,並且提升企業推動精實管理。此外,本計畫開發了高性價比且具有邊際運算能力與無線傳輸功能的震動感應器與雲端物聯網(IoT)資訊收集系統,該系統已經佈署在計畫合作廠商的生產場域中進行了6個月的測試。該系統每日統整產線報表,透過精實的管理持續改善理念,目前該產線已提升了20%的生產能力。更進一步來說,本計畫以機器學習的方法分析IoT雲端資料庫的數據,建立時序性類神經網路模型,該模型可以根據人力導向的產線在開始工作後30分鐘以內製造的特性,預測當日總體生產額,其誤差在5%之內。

  除了在技術上取得突破之外,在建立數位轉型平台的概念上也取得創新思維。在科技部的指導下,逢甲大學由匯集學術界、新技術(擴增實境、智慧工廠解決方案、異質機台連網技術等)的新興公司與世界知名企業以及數位轉型需求者,聯手開發數位轉型技術平台。數位轉型需求者可以根據自身的製造與商業的特性,在該技術平台上透過學術界與技術提供者的協力合作,開發出適合解決方案。該平台不但能夠促成需求者達成數位轉型、也能推廣解決方案商的業務提升,並且促進學術界積極從事應用研究,促成三贏的局面。 

 

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