林明浩:工业4.0的两重点网络化工厂、人机协作机器人

以“工业4.0”牵手“中国制造2025”为主题的中国智能制造国际高峰论坛暨中国智能产业创新创业大会（以下简称“高峰论坛”）今天在山东济南举行。新汉（中国）有限公司LOT智动化事业部中国区销售总经理林明浩先生做了《工业4.0》的主题报告。在分析了未来工业4.0的两个重点：全网络化的工厂和人机协作的机器人。并提出针对工业4.0需求的两个模式分别应该是，通过CPS自动化系统，将所谓的封闭性的系统和开放性的系统整合起来。利用工业机器人模式，应对劳工短缺等情况。

以下为报告实录全文：

林明浩：非常高兴有这个机会能够分享新汉在工业4.0，在实际产业界的应用的状况。一是让大家了解新汉是做什么的公司。二是分享一下在全球4.0的趋势和机会在哪边。三是分享三个主要的应用案例，在这三年来我们依照4.0的概念所推动的一些产业的发展的情况。

新汉1992在台湾成立，2007年在台湾上市，在全球主要的工业国家有1000位员工，去年的产值1亿8000万美金的营收。按照目前行业的特点，应用在工业4.0智能自动化云端流量安全、医疗广告以及医疗安全的安防的监控系统。在谈到工业4.0的部分，我喜欢用这张投影片（图）跟各位分享。在工业4.0里面，历代的工业4.0是从蒸汽机取代人力走进了4代，比较典型的案例是在福特汽车厂的流水线的应用。第三次工业革命将模拟化转变到数字化，这也是促进整个工业4.0在现今这个阶段发展的主要原因。

在全球谈自动化的4.0部分有哪些？在美国谈的叫先进制造技术伙伴计划，在大陆谈的叫智能制造2025，强调的是“智能制造”；德国强调工业4.0，强调智慧工厂；日本强调机器人的战略，人机共存是未来工厂发展的趋势。在四大主要经济发展国家，所强调的第一个是生产效率要提高，降低劳工缺乏的冲击。第二个是强调智能生产对应少量多样化在未来产业的发展。第三个是强调智慧工厂。它跟实际研发的状况能够有效地整合，整合之后通过云端数据的分享，将整个现场的实际状况在远端进行实际的了解。第四个是强调人机协作，将智慧型的机器导入到产业中来。第五个是强调物联网的实施性，推动物联网的发展解决方案。   

对整个中国大陆发展最重要的是城市化的发展的改善。在15年前或者10年前，那时候所有的工人都要跑到珠三角、长三角去工作。为什么？因为那个时候大部分的工厂集中在这个地方。所以每次过年的时候，都会有民工大迁徙回家过年。今天，工人不需要跑到珠三角或者长三角，可以在自己家乡工作，可以解决一部分的社会问题。在工业4.0时代，对于中国大陆来讲，城市化生产是一个非常有帮助的议题。

工业4.0里面的第二个重点是在全网络的工厂。目前在整个产业界里面，我们已经陆续导入了ERP、CRN等等的软件系统做所谓的工厂生产的资源的管理的动作。全网络的工厂可以讲在材料端的数据以及产品端的数据透过一个网络把它全部地有效整合进来，完成整个数据的上传和整合、处理的效果。

这是我们认为在工业4.0里面的第一个重点——全网络化的工厂。对未来5年、10年可以带来庞大商机。

第二个重点在于人机协作的机器人。过往的机器人被关在铁栏杆里面，它做的是搬重物的工作，如果一个程序设计不好，就会有危险的事情发生。工业4.0谈人机协作，人和机械非常弹性地结合在一起，帮助人类减少劳工的使用。

回到“中国制造2025”的特点，前面几位专家都已经阐述得非常明白和清楚。最重要的重点在于，这个的目标主要是将中国从所谓的制造大国转变成为制造强国，这是最主要的一个重点目标。

最后我再分享一下我们对于工业4.0的理解。它强调的是一个网络4个主题3项集成8个计划。1个网络是将虚和实整合到一个网络上；4个主体主要是在智能生产、智能工厂、智能物流、智能服务。3项集成从底到端整合在一起，除了纵向，在横向进行整合，进而把端到端组合起来。8包括标准化架构、产销管理系统等等8项子计划。依照工业4.0的准则以及“中国制造2025”的想法，我们认为在4.0里面，我们的产业能够做的事情主要有三个，实际应用到产业里面要缩短所谓的上市时间，因为以后创造的周期越来越短。过往在换电脑的时候3年、4年换一次，智慧型手机半年必须换一个时代，它的整个周期缩短很快，产品多样化和复杂、整个数据更加庞大。4.0的理想在于缩短上市的时间。重点在于提高灵活性。未来的需求是一个少量、多样化、个人特制化的时代。再加上整个市场的变化非常快，造成整个市场的需求资讯变得不稳定、不可靠。也就是说，我没办法预测到未来三个月的需求是什么，唯有通过这种智能的生产，提高生产效率，提高灵活性。第三个重点是在人员和资源的效率来决定未来的因素。这个观念跟影响性，我们认为未来的系统会有一个整合CPS的系统，将设备、库存、生产线、工厂、供应链、产品、客户做一个完整的整合、封闭性的回路，变成一个闭回路。

针对工业4.0需求主要有两个模式：

一是CPS自动化系统。这是一个传统的自动化系统，前端有各种不同的应用，各种应用还有不同的设备，包含各种不同的规范的机台、手臂、生产的设备，还有水处理环境监控的设备等等。这些设备过往都是非常独立和封闭的系统，它都没有办法和其他的设备做物联。在未来的趋势里面，我们认为有这样的设备把这个设备完整地整合在一起，我们叫CPS。这样的一个产品，它的主要特点在于将所谓的封闭性的系统和开放性的系统整合起来。封闭性的系统在现场端，它本身是一个可被控制的，而且是部分可被预测的一个系统，我们称为封闭系统，跟在网路上是不容易受控制和不可控制的网络系统做一个有效的整合。将实际的系统与虚拟的系统有效地整合在一起，这个设备和产品必须前端和后端提供各种不同通讯的接口，把前端做一个整合，在后端有各种通讯的协议整合在一起，将实际前端收到的信息快速地传输到云端。这是在工业4.0里面做的CPS产品的方案。

另外一个做模式是工业机器人。中国人口的红利自2015年开始每年会减少2600万劳工。1978年、1979年左右，大陆开始推行一胎化政策，在这个年代，每年新增劳工大概1600万人，这两个加减之后会发觉减少1000万劳工，这个情况会持续10年。劳工短缺是未来中国碰到非常严苛的问题。这也是为什么工业机器人问题最近在整个大陆非常红火的原因。第二个是，因为机器人产业包含了控制机、减速、伺服器，能够带动整个产业的发展。第三个是，中国市场因为人力减少的关系，它整个成长空间是非常巨大的。整个全球工业机器人厂商在这几年的作为。ABB是目前工业机器人的技术领导者，今年推出了首先款双臂人机协作的机器人，重点是把机器人的总部搬到中国大陆的上海，它认为未来的整个趋势会在中国发展。日本的法兰克，是全球CNC累计销售量第一名，它也要符合工业4.0的需求，将它坚持二三十年的黄色的标签改漆成绿色，这是一个非常大的创举。虽然说只是一个颜色表现，代表着它想要往这方面发展迈进。

现在的机器人公司，你买它的机器人只能应用，但是没有办法改。虽然只是一个质的差别，代表着有些产能是不希望开放给其他的竞争对手和客户知道，所以必须有一些生产工艺的知识把他掌握在自己手上。如果我使用了这些机器人手臂，势必开放我产能的技术和知识，这个问题会是未来发展瓶颈。

我们在工业机械的想法和做法。

中国原来有65000台的需求，这个数量在整个产业链里面不算是一个非常大的数字，但是它所带动的经济链非常多，而且预测到2020年机器人产业将会有5000亿的投资。基于这个，我们推出了OpenRobot机器人方案。目前我们已经打通了松下和安川等等在产业界比较常用的驱动器的厂家。你只要用这个方案，可以依照你实际现场的需求和产业的需求，可以任意地更换每个关键的零部件。这样的目的能够让整个机器人的发展变成是一个开放式的平台，也呼应刚才专家学者所谈的我们需要建构一个平台，让广大的公众和企业来使用…

以上是我们认为针对工业4.0有机会的地方。

我们比较早接触工业4.0，这三年来我们也有一些实际的应用案例。第一个应用案例，这个项目是我们从2013年6月开始导入的，主要合作的对象是台湾的最大的台塑石化，它目前在全球大概300多个石化厂。石化业的发展是一段一段在建设，比如这一年是做一期工程，这一期工程可能在ABB系统是最好的，使用的可能是ABB的系统，第二期工程可能使用其他的，第三期工程可能西门子某一段的工艺比较好，所以常常有不同的系统在工厂里面运行。过往这些系统没有办法互相连接、做信息交换。新汉自2013年开始协助台塑石化，一起提供这样所谓的工业4.0网端器的制作专案。

大家可以看到整个专案应用的案例（图），在前端会有不同安全控制的系统，以及工厂生产流水线的系统，本身还有预防预测的系统和管理系统。过往的这些系统都有自己通讯的协议，没办法互相来通讯。2013年，新汉就协助台塑石化将整个通讯的协议做整合，将所有的信息通过闸道器联到云端。2013年他们想要做这件事情的时候，他不是找新汉，而是找自动化大厂，全球自动化大厂给他的报价是一个工厂最少要1亿人民币。200个工厂要花200亿人民币，那是一个巨大的投资，后来我们跟它的自动化部门合作，帮他做硬件平台闸道器，总共花了2000万人民币，整个成本降低80%的效应。这个做完之后，整个效果非常好，最后英特尔把这个案例分享到全球主要的场合，来告诉各位。上一张图看到的闸道器，做的工作包括运行和节能，可以帮前端的讯号做有效整合，然后丢到云端。云端可以依照数据的分析，对系统做很好的控制。这是我们在工业4.0里面，在实际的产业应用上第一个主要的案例。

第二个案例是跟台湾非常有关的产业，各位所用的智能受到包括苹果、安卓，80%的手机是台湾厂商制造的。这个手机的进步速度非常快，这些自动化厂没有办法提供自动化的流水，没有一家全球化的自动化厂商可以提供完整的方案给富士康这家公司，富士康只有动手自己做。它过往的每个机台都是自动化的过程，可是每个机台跟每个机台、流水线之间是没有办法连接的。我们从去年年底开始，帮它慢慢地导入工业4.0的方式，将各个不同的子系统包括新汉的闸道器，帮它慢慢地整合，整合加工中心以及机器人手臂和CNC车床的部分，把它作为一个完整的整合。整合之后，丢到云端，它的每个生产数据可以到总裁的电脑里。

我们还帮它做了一个专案，这个专案是导入机器手臂的部分。这个产品是iPhone6s生产加工的机壳，在导入之前机壳的不良率大概3%。大家可能觉得3%不是太高，可是那个机壳加工的时间最少是2个小时。富士康有1万台加工机台做机壳加工。如果你年产量3000万台手机的时候，3%就不是一个小的数字。所以，富士康在机壳生产前端，在生产之前就已经对这个机壳做一个判断它是不是值得花时间去生产。如果值得，再让这个机壳流水线做这个动作。

最后要跟大家分享的是，这个产业不是高科技也不是高投资的产业，这家公司叫富堡，在台湾还小有名气，它专门做纸类产品，包括婴儿用的湿纸巾、女人使用的纸巾、老人使用的纸尿裤。这是一个传统的制造业，他们也碰到人力的问题，他在找寻劳工比电子产业更不容易。我们只花了三个月的时间，就做了湿纸巾的贴盖应用。过往这样的生产都是通过人工的部分做贴盖的动作，他也面临人工短缺的境地。我们了解到它整个产线运行的状况是什么样的，我们只花了三个月的时间就帮它湿纸巾的状态了解清楚，然后做了这样贴盖的应用。供应商提供的产品不合格的时候，可以快速替换，降低成本。除了这个之外，还有一些所谓的生产支持部分，当然包括自动填充。这个设备做出来，从平均的以前的人工的部分大概一个人只能贴5个成长到一分钟可以贴60个盖子，来增加它产能的产出。

以上是新汉关于工业4.0在产业上的实际应用案例。

根据GE的预测，未来工业4.0有望影响46%的全球经济，在中国至少有3万的GDP增量。但是整个工业4.0的导入至少花10年、20年的时间，但是我们整个产业不可能等这么长的时间，所以在短期的部分安装CPS定位、机械设备的投入，帮助我们产业在未来5年、10年得到一些果实，进而往工业4.0深刻的发展。工业4.0不会像以前一样像大公司做，而是中小企业整合出来，然后变成一个联盟，这也是呼应这次所谈的产业联盟的概念。整个产业的部分，需要不同企业结盟，每个人贡献出他所知的知识，来抢占工业4.0的市场。

新汉在北京、上海有分公司，拥有设计、制造、贩卖、服务之产业物联网应用领域，如果大家需要工业4.0，可以来找我们。