智慧機械產品與應用方案發展趨勢觀察

 

刊登日期:2022/2/16
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熊治民/工研院產科國際所
機械產業發展趨勢
1. 影響機械產業發展之重要因素與趨勢
近年來美中貿易戰、科技戰,COVID-19肺炎疫情,以及氣候變遷引發的節能減碳意識,已經顯著改變全球製造業發展環境,並對機械產業發展方向與企業策略造成重大影響。這些影響機械產業發展之重要因素與趨勢包括:
(1) 政策
歐、美、日等先進國家推動本國製造及非中國製造政策,進而引發跨企業供應鏈布局與機械應用市場變動;美中科技戰衍生高科技設備出口管制,則促使中國自主研發加速。
(2) 經濟
COVID-19持續蔓延,對全球經濟復甦仍具有重大影響,也導致部分機械應用產業(例如航太零組件製造)成長減緩;疫情對各國經濟造成的破壞持續,也將使未來製造業投資面臨更多不確定風險。
(3) 社會
因疫情反覆而一再出現的防疫管制措施,持續影響各國人民生活模式,包括消費、學習、工作;例如線上消費、學習與居家辦公比重增加,遠距工作、服務需求成長,企業也更重視員工與客戶健康,因此製造企業需要新的營運模式與生產方案來因應。
(4) 技術
為防範疫情擴散,零接觸與遠距工作需求,加速智慧自動化與機器人應用發展;製造企業加速推動數位轉型,進而增加各類數位化與智慧科技方案需求。
(5) 環境
企業需要更重視履行包括環境保護在內的社會責任,並實現永續發展策略;達成淨零碳排成為許多國家與產業重要發展目標,這都促使機械產品研發製造及使用,需要更重視節能減碳及材料循環。
 
2. 機械產業發展重要議題
國際知名管理顧問公司BCG認為,未來機械產業需要更重視以下議題:
(1) 從產品轉為提供應用方案
機械企業通常以機械產品、零組件販售為主,並配合相關收費性售後服務。未來則需要擴大提供整體應用方案,以便更充分滿足客戶需求,以及創造新的獲利來源。這類整體應用方案內容包括(但不限於):根據客戶需求提供零件和技術支持、通過無縫整合式採購系統自動下訂單、機器運作效能優化、減少計劃外的停機時間等。
(2) 資產與作業數位化
全球企業因為疫情加速數位轉型推動腳步,因此機械業必須協助客戶建構適當的數位化應用方案,包括(但不限於):在惡劣環境下進行資產遠程運行、協調機器運作以提高產出、減少機台閒置時間、機台即時監控、掌握資產設備健康狀況、識別潛在的機台早期失效等。
(3) 永續發展
為配合企業減少碳排放及對環境影響,以滿足政策、客戶、投資者及民眾訴求,機械業者需要從設備與製程應用方面,積極協助客戶達成節能減碳目標,同時也避免本身受到淨零碳排衍生的貿易壁壘影響。
 
3. 以智慧機械促進數位轉型
面對上述大環境變化趨勢以及持續變化的客戶需求,機械業者主要因應策略是加速研發結合多種新興資通訊(ICT)與智慧科技的智慧機械產品與應用方案。相對於傳統機械產品,智慧機械在整合ICT與資料科學後,具有感知與即時資料擷取、資料建模與分析預測、輔助與自主式決策、模擬與控制最佳化、智慧化人機介面等特點,因此能提供狀態監控、預測維護、製程模擬…等加值功能,並協助客戶創造新價值(圖一)。                                                     
 
圖一、智慧機械特色與加值應用功能
圖一、智慧機械特色與加值應用功能
 
國際智慧機械產品與應用方案發展案例
1. 智慧感測、診斷與預測維護
(1) NSK無線振動量測診斷裝置
日本NSK開發無線振動量測診斷裝置,具有以下特點:緊緻、輕量化,量測分析通訊一體裝置;可執行---以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。

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