傳統產業要如何運用人工智慧與大數據技術,來改變與提升維運體系的質量,迎向工業4.0時代的競爭呢?且看亞洲水泥如何以自動控制的紮實底子,調整為數可觀的舊機台,有策略地逐步實現智慧發貨、預知保養與智慧報表等應用。
早在30年前,亞泥就開始投資自動化生產體系,不採購市場現成的自動控制系統,而由提供機械、電儀及資訊服務的子公司亞洲工程(簡稱亞工),採取自造自維的策略。此決定在業界不多見,但現在回顧起來,這正是亞泥得以快速進入智慧生產的重要底氣。
亞工的資訊部經理吳双明表示,「亞泥30多年的自動化生產,培育出一批豐富經驗的工程技術團隊。我們能因應公司發展的需求,掌握生產設備與系統的更新腳步;而穩定累積的維護專業,也成為本團隊重要的服務know-how。」
對於工業4.0強調的生產數據收集和整理能力,亞泥也因為自動控制系統都自己設計、開發及佈署,相關數據取得相對容易。吳双明直言:「我們已經收集了20幾年的生產數據,資料準備度夠強,這是亞泥敢於投入工業4.0的優勢前提。」
智慧報表立竿見影,遠傳導入Tableau是關鍵
2016年,亞工針對亞泥花蓮廠的生產智能化,提出五年三階段的計畫,預計以九個專案逐步推動。這當中,遠傳電信參與提供部分的智能方案與物聯網技術。
吳双明表示:「大數據儼然是工業4.0的必要元素。但這九個專案事實上涉及不同的技術面向,也取決於我們自有能力的準備度。初期該選擇怎樣的專案優先切入,將影響整套計劃的成敗,這也是導入工業4.0很重要的一步。」
亞泥的第一步,定錨於「智慧報表」。他們先從整合眾多生產線的數據著手,包括建模、分析與報表呈現等,透過遠傳導入Tableau商業智慧系統,讓生產營運的數據改為視覺方式呈現。並同步落實訓練課程,從實做中練兵,培養資訊科技人員的建模與分析能力。
這個選擇對極了。現在亞泥的主管開會都有視覺化報表一目了然,容易解讀並有利討論,很快就帶來立竿見影的成果。好的開始,也讓亞工團隊後續的專案推動,獲得更多的高層支持。
產線設備預知保養再精進,仰賴人工智慧分析
專案推進過程中,人工智慧技術一直是亞工的優先考量。吳双明預期,人工智慧、光學辨識或深度學習等技術,未來二~三年將是發展的重點,可用於精進自動控制的流程,或完全取代人工操作的部分。
例如,在水泥生產的最後階段有個研磨過程,現在是控制室有排班人員操作。未來,亞工預期將由人工智慧完全取代人工操作。
目前,亞泥運用的人工智慧的場景,在於生產設備的預知保養,透過磁吸在設備的感測器,收集振動數據,而後匯入專家系統予以分析。一旦設備有哪個部位發生異常,就能作出精準判斷並進行維修準備。這對設備的保養維護甚至產線調配,都很有幫助。
「水泥生產的相關設備成本很高,保養很重要,任何突發的停機或故障,都會損失嚴重。」吳双明舉例,「目前的設備預知保養仍需仰賴有經驗的工程師,假設他們的數據判讀準確率是70分的話,我們期望導入人工智慧後,預知精準度可提高到90分。」
非僅如此,一旦亞泥花蓮廠對此實驗有成,就能把此套系統廣泛複製到集團內的工廠使用,效益潛力無窮。
遠傳NB-IoT降低無線傳輸成本,實現智慧發貨
另一方面,亞泥也建置了水泥智慧發貨系統。事實上,該公司一直想把各地儲運站的水泥庫料位和運準數據,經過網路傳輸回主系統,在分析後主動提醒發貨單位。現在透過成熟的NB-IoT無線傳輸,亞泥解決了通訊成本過高的問題,逐步實現智慧發貨的目標。
吳双明表示:「NB-IoT讓無線傳輸的成本大幅降低,企業有機會實現各種智能新應用。」
去年第四季,亞工與遠傳展開實驗專案,選定花蓮儲運站裝設NB-IoT閘道器,將儲運站的(庫位)庫存傳回控制中心,並於低庫存時發出訊息通知廠及儲運站相關人員,以及時作出因應。
「有了這種智慧發貨的功能,亞泥可大幅加速出貨,縮短客戶下單等水泥的時間。」吳双明甚至預測,傳統的水泥銷售模式或將產生重大改變。「未來若能進一步與客戶的水泥庫料位銜接,亞泥可以主動送貨,讓客戶消除待料時間,更精準掌握工期。另一方面,生產端掌握水泥庫存料位的數據,也能藉此分析銷售的走勢,有助於生產調節。」
攜手遠傳,啟動智慧製造諮詢服務
在累積智慧製造的實務經驗後,亞洲工程將與遠傳進一步攜手,以專業服務的模式推廣到遠東集團旗下的工廠。
吳双明強調:「正因為亞泥累積了30年的自動控制系統的開發與使用經驗,我們很瞭解工廠端在導入智能科技時要注意哪些的眉角,特別是如何把現有的舊機台整頓修改,讓其生產數據可以納入新的分析系統。」
無疑的,從自動控制軟體系統的自主開發和維護,到作業流程與維運制度的調整改造等,走在人工智慧與大數據分析的大潮流中,亞洲工程務實地打造了迎戰智能時代的競爭力,並進一步與遠傳團對聯手開拓專家系統與知識服務的新事業。