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物聯網時代下汽車產業發展 [趨勢新知]
種類:其他公告  發布單位:技術處  發布日期:2022-01-12 10:15
作者:蕭瑞聖/工研院

一、前言

智慧工廠是導入各種現代化技術,實現工廠的辦公、管理與生產自動化,達到加强及規範企業管理、減少工作失誤、堵塞各種漏洞、提高工作效率、進行安全生產、提供決策參考、加强外界聯繫、拓廣國際市場的目的。智慧物流是藉由大數據、雲計算、智慧硬體等智慧化技術與手段,提升物流系統思維、感測、學習、分析決策與智慧執行的能力,增進整個物流系統智慧化、自動化水準。

二、汽車產業動向與物聯網

因應未來汽車廠製造趨勢發展與需要,以下簡要敘述物聯網在汽車產業上應用的7個面向:

(一)資訊生產,訂單內容可更新

工廠生產模式大體可以分為訂單生產(Make To Order, MTO)與庫存生產(Make To Stock, MTS)兩種。訂單生產指的是廠商根據客戶訂單的需求量與交貨期進行生產排程,其目的在於降低零組件庫存,不做任何庫存存放,有訂單才安排生產,無訂單則調整生產。庫存生產又稱為現貨生產,透過成品庫存隨時滿足用戶需求,產品在接到訂單之前就已生產出來,客戶訂單上的商品可以隨時從貨架上取得。這類產品通常屬於大衆化的通用規格消費品,也可能是廠商的自主品牌產品,主要隨著市場的需求並參考本身的庫存存量,決定是否安排生產計劃。

(二)虛擬生產,設計生產數位化

虛擬製造技術原則上不消耗任何實際資源,同時能夠在電腦上對產品的設計、加工、裝配、運行乃至測試提供相對應的對策,這項技術在越來越多產業與產品上得到應用。在美國俄亥俄州舉辦的虛擬製造用戶專題討論會,根據製造過程的重點不同,將虛擬製造大致可以分為三類:以設計為核心的虛擬設計製造(如Solidworks、Catia等)、以生產為核心的虛擬生產製造(如AutoMod、Flexsim等)和以控制為中心的虛擬控制製造(如Labview等)。

(三)混線生產,生產流程彈性化

多品種、小批量、多批次、生產重複性低,是訂單式生產廠商的主要特點,訂單式生產也是工業4.0中重要的組成部分,是未來智慧工廠的主要生產模式,未來的汽車工廠中會使用越來越多的智慧無人搬運車(Automated Guided Vehicle, AGV)或可變軌電磁懸浮(Electro-magnetic Suspension, EMS)等高彈性輸送設備,替代現階段單一的自動化輸送流水線。生產線上的智慧生產設備,也將變成越來越多的可換手型且可實施多種工作的機器人,未來承載零組件的AGV與承載車體的AGV甚至包括承載機器人專用卡具的AGV,之間可以相互通訊編隊(工業物聯網等),同進同退進出裝配工序防止安裝出錯,而且生產線上的智慧機器人同樣可透過無線射頻辨識(Radio Frequency Identification, RFID)等資訊識別技術確認安裝資訊,並將生產過程的相關資訊回饋至遠端數字雲平台。

(四)資訊共享,供應鏈自適應化

供應鏈是指圍繞核心企業,透過對資訊流、物流、資金流的控制,從採購原材料開始,製成中間產品,最後由銷售網絡將產品送到消費者手中,供應商、製造商、分銷商、零售商到最終用戶連成一個整體的功能網鏈結構模式。

(五)資訊與生產數據雲儲存

雲計算平台也稱為雲平台,雲計算現階段最廣為接受的是美國國家標準與技術研究院(National Institute of Standards and Technology, NIST)的定義,是一種按使用量付費的模式,提供可用的、便捷的網絡服務,進入可配置的計算資源共享池(包含網絡、服務器、儲存、應用軟體、服務等),這些資源能夠快速提供,而只需投入很少的管理工作,或與服務供應商進行很少的交流,實現所謂的雲計算技術。

(六)資源共享,工廠全球本地化

伴隨著積層技術與智慧工廠快速發展,智慧設備的能力越來越強,廠商生產能力將大幅提高。在這種情況下虛擬技術的應用(生產的數位化與生產技術的數位化)將引導未來生產變得越來越簡單,同時智慧生產設備強大的功能,使得產品的生產不再受到生產條件方面的限制,使得客戶訂單本地化生產成為現實。未來汽車廠負責客戶需求產品的設計與生產技術的制定,產品的生產則完全可以由雲生產中的本地雲工廠完成。

(七)物聯網與大數據發展,因應連網汽車安全需求

連網汽車商機正蓬勃發展,根據BI Intelligence數據顯示,連網汽車市場至2023年的年複合成長率45%,是汽車市場10倍,隨著物聯網與大數據技術發展與普及,連網汽車安全特性將刺激市場需求。技術進步導引車輛安全功能也將與時俱進,使用汽車的車載診斷系統(On-Board Diagnostics, OBD)介面接頭,駕駛和車廠可以收集大量數據,例如速度、安全帶使用情況、煞車資訊與燃油使用情況,分析數據可以得到有用的資訊,譬如駕駛一直重踩剎車,或者沒有繫安全帶,讓駕駛根據反饋改變行為。

三、結論

工業4.0將帶來汽車產業巨大改變,既是機會也是挑戰,對於汽車產業4.0發展,只有正面改變,提前做好準備,才能在未來的競爭中立於不敗之地。由於技術演進快速,各式各樣商業模式變革不斷地推陳出新,尤其對龐大的汽車產業,考量技術、彈性與數位化程度,積極投資與購併行動,但對於創意無限的許多新創公司,也據此發展耳目一新的新興平台而嶄露頭角,老將新秀,同台競技,各有所長。汽車智慧聯網技術將大幅度改變汽車產業,從商業模式、生態系統、市場動向、區域分銷配銷體系與技術發展,未來從4G演化至5G的通訊網路之後,甚至讓車輛、道路、行人和道路基礎設施之間的資訊流通更快速,對於汽車駕駛、行車安全、交通管理和道路效率將帶來顛覆性的轉變,並提供更好的駕駛體驗。

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更新日期:2020-04-28

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