工業 4.0 革命持續深化,全球製造業正經歷前所未有的數位化轉型挑戰,市場需求也已超越純粹硬體性能,走向追求數據價值創造、預測維護與靈活應變的智慧系統。在這股浪潮中,原始設備製造商 OEM 也必須同步轉型,從傳統機械設備供應者,逐步發展為智慧解決方案創新者。近日洛克威爾自動化舉辦「2025 洛克威爾自動化大學」,並在這場年度盛會中邀請多位產業專家,從不同角度解析 OEM 產業最新趨勢,以及當前需求與最佳解方。
系統化數位轉型,重塑智慧製造設備基礎架構
系統化實踐數位轉型已成為製造業進階發展的關鍵。洛克威爾自動化技術顧問田勝德在「系統化實踐數位轉型,引領智造設備與技術升級」演講指出,洛克威爾自動化推出的解決方案著重從設備層徹底革新數據基礎,並透過 OT 與 IT 技術整合,構建開放、彈性且可擴充的視覺化平台。
「這套平台支援多品牌 PLC、OP CUA 及 MQTT 通訊協定,能有效整合 AGV、機器人與工具機等異質設備,並針對惡劣環境設計低功耗嵌入式閘道器,」田勝德進一步介紹洛克威爾自動化的開放式視覺化平台架構(Optix),說明該平台採用低代碼開發模式,支援 C# 核心引擎和內建資料庫,具備雲端與邊緣運算雙平台架構,同時能在低頻寬環境下穩定運行。「為了降低人力學習成本與工程整合複雜度,我們開發出安全控制、伺服控制、手臂控制、製程控制以及動力控制與通訊管理等五大控制整合模組,OEM 廠商可以藉此有效整合多重控制邏輯於同一平台,」田勝德說。
「在 AI 應用部分,我們推出 Design Studio,建構於 Microsoft Copilot 基礎上,支援以自然語言編寫控制邏輯,至於 Guardian AI 和 LogixAI® 則實現邊緣 AI 分析,能夠針對設備運轉訊號進行預防性診斷及高精度製程控制,」田勝德強調,數位轉型應結合 ESG 永續治理與工控資安,建構可持續、自動化且具擴充性的智慧製造平台,為 OEM 製造商開創產業升級的嶄新未來。
打破數據孤島,整合異質設備實現智慧製造
傳統設備缺乏資料整合能力,因此成為當下 OEM 設備製造商提升營運效率的關鍵瓶頸。洛克威爾自動化客戶經理歐峻杰在「整合數據與可視化技術,打破OEM 設備數據孤島」演講提到,目前 OEM 設備製造商面臨五大典型挑戰,包括設備異常無法遠端診斷、生產效率持續下降、難以滿足 ERP/MES 整合需求、功能缺乏差異化而陷入價格戰,以及無法進入要求 ESG 合規的高端市場。「為解決這些痛點,我們推出了 FactoryTalk® Optix™ 平台為核心的整合解決方案,目標是打通 ISA-95 架構下從感測器到企業系統的多層級資料流通,」歐峻杰分析, FactoryTalk® Optix™ 平台具備物件導向建模與語意結構、支援多種通訊協定和異質系統整合,並提供 C# 可擴展邏輯引擎、實現雙通道資料傳輸,以及情境化資料標記與版本管理等特色,有效協助 OEM 廠商建構「會說話」的智慧設備。
歐峻杰接著以某餅乾工廠的案例,說明該工廠原本整合多品牌的設備,但因溫控器資料格式不一致,導致產品品質不穩定且無法追溯責任區段。「在洛克威爾自動化的協助下,這家餅乾工廠透過 FactoryTalk® Optix™ 建置出烘焙爐數據模型,以 OPC UA 統一資料語意串接各異質控制器,協助管理者完整可視化各區域的即時與歷史溫度數據,確保烘焙溫度穩定在 ±2°C 範圍內,提升產品品質一致性,」歐峻杰強調,在競爭激烈的市場中,唯有掌握數據、釋放資訊價值、主動服務客戶,OEM 設備製造商才能從被動競價者轉型為高附加價值的智慧設備服務供應商。
透過預測性維護降低停機風險、提升設備壽命
設備突發停機、維修人員無法即時到場、難以掌握零組件實際壽命等問題,也是製造業者與 OEM 機台供應商的常見痛點。洛克威爾自動化業務經理李懿庭在「借力預測性維護與設備健康監控技術,降低非預期停機風險」演講中,強調「預測性維護」技術,將是最佳解方。「預測性維護的核心價值在於能夠主動預測設備潛在異常並提前介入,有效降低停機風險、延長設備壽命,並實現數位化設備健康管理,進而提升客戶滿意度,」李懿庭指出,洛克威爾自動化的預測性維護解決方案橫跨四個核心層級,包括現場設備層的 Dynamix™ 震動監測模組、驅動層的 PowerFlex® 變頻器系列、控制層的 Logix 系列控制器、邊緣分析層的 GuardianAI 與 LogixAI。
李懿庭進一步介紹每項技術的特點與優勢。首先,Dynamix™ 震動監測系統透過加速度感測器擷取震動訊號,辨識不同頻率對應的機械故障模式;PowerFlex®系列變頻器內建 TotalFORCE® Technology,能即時監控關鍵元件,無需額外感測器即可提供壽命預測;Guardian AI 可以利用變頻器本身的馬達電流訊號作為資料來源,快速擷取大量資料進行時域與頻域分析,並應用 MCSA 技術結合內建專家模型,自動判斷培林異常、軸心偏移與風扇失衡等問題;LogixAI® 則針對整線或機台系統層級進行建模,結合物理模型與深度學習,支援異常偵測與 Soft Sensor 模式,透過 PLC 內部資料自動建模,不需外部資料科學家參與,且模型部署於控制器邊緣端,能夠迅速反應並即時告警。「這套完整的預測性維護解決方案能夠帶給 OEM 廠商與終端客戶雙贏局面,OEM 廠商可以提升設備差異化與附加價值,跳脫價格競爭,終端用戶則能提升設備穩定性、降低停機風險並提高產線良率,」李懿庭說。