什麼是離散製造?
離散製造相關工廠會製造零件,並將其組裝成子系統與成品。生產與組裝過程均歸類為離散製造。
離散製造中所採用的流程非連續性,因此每個流程皆可個別開始或停止。在許多情況下,流程能夠以不同速率執行,而不會干擾整體生產過程。
離散製造所生產的產品範例包括車輛、電腦、傢俱、電器和服飾。不需使用時,通常可將此類品項拆解,因此其組件皆可翻新、重複使用及/或回收。
在離散製造中實作由智慧邊緣解決方案支援的工業 4.0 技術,可降低成本、提升效率,並嶄露全新優勢。隨著離散製造變得更加精密與自動化,企業可更迅速且有效率地擷取、分析資料和處理整個作業的資料。
離散與流程製造
製造過程可分為兩類:離散與流程。
離散製造過程包含個別零件生產,以及將其組裝至最終產品。汽車、電器及消費性電子產品皆屬於離散製造的範疇。
流程製造和配方及製作方法息息相關,用於生產飲料、化學製品、藥品,以及盥洗用品與紙製品等部分消費品。在流程製造中,原料會連續或分批進行組合及/或精製。
與離散製造不同的一點在於,儘管部分最終產品可回收,流程製造所生產的商品通常無法拆解為組件。
垂直市場中的離散製造
離散製造可生產出大量且多樣化的產品。主要市場含有最複雜的產品,並且依賴同樣複雜、多元且具有多國來源的供應鏈。
對離散製造及支援生產品質與效率的新技術進行大量投資的五個領導市場:
- 汽車與汽車零件
- 電子產品與電腦
- 消費品
- 航太、航空與國防
- 機械與重型設備
這些垂直市場的每一個產業均受到工業智慧邊緣的影響。其營運每日會產生大量資料,此類資料可透過近乎即時的分析能力加以運用,以尋找能夠提升業務成果的方式。
需進行部分組裝
離散製造包含元件本身的生產,以及將其組裝成子系統與成品。
有些離散製造過程的歷史悠久,如福特汽車公司在百年前建立的裝配產線。儘管裝配產線在現今汽車產業中仍相當常見,多數組裝工作現已交由支援人工智慧的機器人與其他高精確度電腦輔助製造(CAM)系統與工具完成,或至少得到支援。
Audi 提供了當今汽車製造的一個範例。Intel 與 Audi 工程師和技術人員密切合作,為 Audi 的自動化工廠建立一個可擴充且靈活的機器學習平台。此平台成為未來創新的基礎,使公司得以提升效率並降低成本。
農業設備領導製造商 John Deere 使用 Intel® AI 與機器視覺技術,將焊接過程及缺陷控制自動化,包含因鑄件中殘留氣體所造成的孔隙缺陷情形。
離散製造中的工業物聯網優勢
隨著製造商提升人工智慧、機器視覺、即時資料分析,以及雲端與邊緣中高效能運算可支援的自動化程度,離散製造正在迅速發展。
此類及其他先進技術透過工業物聯網將數位世界與實體融為一體。從邊緣資料擷取及分析開始,工業物聯網支援許多第四次工業革命(又稱工業 4.0)的核心先進製造功能。
隨著此類新平台的資訊技術(IT)與營運技術(OT)融合,製造商可即時將資料連接至營運系統,並將供應鏈、訂單管理及功能與生產系統同步。
藉由產生結合 IT 及 OT 的軟體定義基礎架構,製造商即可整合先前侷限於資料孤島的關鍵流程。如此一來,即可透過自動化品質控制措施提升產品品質、透過徹底的流程分析減少廢棄物、最佳化成本,並使更多人能夠取得關鍵資料,以激發出全新商機。
工業物聯網和其他數位技術不僅可提升效率與生產力,無論採用新的客戶解決方案、生產流程或合作關係,都能夠讓許多公司大步躍進,刪減價值鏈中的步驟,並催生出全新的價值創造機會1。」
與離散製造相關的智慧工廠部署 AI、機器視覺、先進機器人技術與即時資料分析,以最佳化從零件庫存、員工排班到品質保證與測試的每個環節。可擴充的靈活方法讓汽車公司能夠提供完全客製化車輛,而非採用一成不變的套裝選項,並針對市場需求或法規要求快速進行創新。
汽車工廠 4.0 仍具備裝配產線,但大量客製化的能力使得創新企業脫穎而出。
營運技術取得升級
直到近期,離散製造過程仍仰賴單一廠商作為專用整合式系統提供的營運技術。製造商可能會受限於廠商的設備與軟體,且依賴與該廠商的昂貴升級與維護合約,此類合約通常為期十年以上。
許多此類舊版系統如今由採用 Intel® 技術的可擴充解決方案取代或輔助。舉例來說,搭載 Intel® 處理器的工業電腦(IPC)能在專為可擴充性、管理性及安全性打造的單一裝置上整合與執行多種製造工作流程。
此開放式整合企業資源規劃(ERP)方法讓製造商可在機器視覺、人工智慧(AI)和即時資料收集與分析應用最新技術,以加速、控制及確認生產流程。
從舊版系統轉換為開放式解決方案的第一步為建構可容納整合式技術堆疊的基礎結構。系統設計必須包含詳細的計畫,以在解決方案經過完整測試並證實可處理實際業務問題後進行擴充。隨著時間推移,多種單一用途裝置及系統可整合為可擴充的共用平台,以提升營運效率、強化安全性、降低成本並實現創新。
工業 4.0 預計將在 2025 年創造整體 3.7 兆美元的潛在價值,並為離散製造推動下一次工業革命。然而,現今只有約 30% 的公司可大規模地從工業 4.0 中獲取價值2。」
Intel 與其合作夥伴生態系統提供數百種經過預先認證的智慧邊緣解決方案,此類解決方案專為工廠嚴謹性設計與建構。Intel、Intel 技術合作夥伴及客戶可一同推動最複雜且嚴苛的離散製造作業,邁向更高的效率、生產力及創新能力。