創鈺「UWB室內定位解決方案」 啟動工業4.0的第一步

2018.01.05
數位時代
效率、品質、成本,是製造業最關注的三大重點,近年來興起的工業4.0趨勢,其核心精神也是環繞這三個營運重點,透過自動化與智慧化的方式,提高生產效率和品質、並降低成本,然而工廠智慧化的方式有很多種,從人、生產設備、物料管理到環境監控…等,每一個都是可以切入的面向,只可惜台灣目前在討論工業4.0時,太過強調生產設備智慧化,忽略「人」才是智慧化的基礎。 「我認為工業4.0的第一步,應該先從人的管理開始做起,」創鈺國際科技總經理賴鴻銓語氣肯定地說。

台灣製造業所使用的生產設備,大多數為單機作業環境,要經過很多道程序才能轉型智慧化,例如:佈建網路、裝感測器、開發數據分析軟體…等,這當中所需投入的成本和時間,容易讓企業卻步不前,但是「人」的管理相對容易許多,只要透過室內定位技術及圖形化的後台介面,就能幫助製造業實現從人員、機器設備、原物料、作業方式到環境的管理智慧化。

以人的管理為基礎 啟動工業4.0轉型藍圖

然而,目前常見的室內定位技術如RFID、藍牙、WiFi、ZigBee等,因為穿透性佳,反而不適合應用在牆壁隔間多的製造工廠,當訊號穿透牆壁時,容易與其他空間的訊號相互干擾、影響定位準確度。

因此創鈺國際以UWB(Ultra Wide Band;超寬頻通訊技術)為基礎推出「製造業微定位解決方案」,應用創新的演算法設計,實現工廠管理智慧化的目標,台灣某知名電子製造大廠便是應用創鈺國際科技「製造業微定位解決方案」管理位在大陸的上千人工廠,大幅改善人員作業效率與管理透明度。

創鈺國際科技副總經理賴宗鼎指出,該製造業在導入「製造業微定位解決方案」後,進入廠內的所有人員都需配戴UWB手環,做為人員進出工廠的門禁管制,當其在廠內移動時,圖台會清楚標示出目前所在位置,如此一來,管理者便能確保工廠內所有人員,包含作業人員、訪客與外包廠商的生命安全。

倘若人員遇到緊急狀況,只要按下UWB手環上的求救鈕,管理者便能從圖台介面得知求救者的位置,並通知距離最近的救護人員前往協助,又或者當人員在禁區或高危險區域長達一段時間沒有移動,管理者也能即時派人前往查看,降低工安意外的發生機率。

除了降低工安意外,掌握作業人員位置還有一個好處,就是搭配管理政策來提高生產效率、降低員工「假性出席(Presenteeism)」的機率。

美國學術期刊《Journal of Occupational Health Psychology》曾經刊出一篇文章指出,上班族普遍有「假性出席」的現象,也就是雖然出勤卻因故無法發揮全效狀態,可能因為精神不佳無法投入工作,或假藉各種名義離開工作崗位、直到接近下班時間再回來,這種假性出席的工資成本占整體薪資比例將近4成。

透過UWB手環的配置,系統可以計算人員在線時間,並列出報表,針對沒有達到標準值的員工,再由主管介入主動關懷,久而久之自然能減少作業人員刻意偷懶的行為、提高生產效率。「一座5千人的工廠,每年人資成本至少20億元,只要提高5%的作業效率,就能節省至少1億元的成本,」賴宗鼎強調。

室內定位圖台升級戰情中心 工廠管理資訊一手掌握

由於室內定位的圖台介面可以整合很多訊息,因此該製造業者也善用此特性,從最初的人員管理,到之後陸續整合其他資訊系統,將圖台轉變成工廠戰情中心,集中管理廠內的人員、機器、原物料、作業方式與環境安全。

舉例來說,在機器設備管理上,整合了設備數據自動化蒐集系統,在圖台上標示出產線主要機器設備的位置,當機器故障或需要更換零件時,圖台介面就會亮起警示燈號,提醒管理者通知相關人員,以便產線能夠快速復原,將效能維持在一定水準。「雖然設備數據自動化蒐集系統,也會預知機器維修時間,但是沒有圖形化介面去提醒管理者,相關訊息很容易就會被忽略,之前就曾經聽過某大型工廠的機器壞了3年都沒有被發現,」賴宗鼎解釋。

至於原物料管理上,則是在物料自走搬運車安裝UWB手環,當自走車發生碰撞、脫離軌道等異常現象而靜止不動時,圖台介面同樣會亮起警示燈號,中控室就會告知相關人員自走車停在哪個位置必須處理。另外,圖台介面也整合了生產資訊管理系統,當產品良率低於正常標準時,管理者只要點選圖台上的攝影機圖示,螢幕就會立即秀出即時監控影像,確認是否產線員工的操作方式有誤而影響良率。

雲端提供充分運算資源 確保室內定位精準度

由於室內定位所需的運算資源非常大,創鈺國際將相關的演算法和運算引擎放上微軟Azure雲端平台,因為Azure提供完整的開發套件如:MSDN、.NET等,所以開發速度很快,另一方面對使用者來說,雲端也是比較具有成本效益的選擇。

賴宗鼎進一步解釋,隨著使用規模擴大,室內定位所需求的運算資源也會跟著增加,例如:一座5千人的製造工廠,假設每隔5秒鐘就發出一次訊息,等於同時有2萬5千個訊息發送給伺服器,這對系統來說是很沉重的負擔,很容易造成當機或塞車的情形,而伺服器運算速度只要延遲個2秒,最終運算出來的結果與實際位置可能會誤差到15公尺之多,大幅影響定位精確度。

室內定位技術一開始應用於大型公共空間的導覽服務,例如:展覽會場、博物館、美術館、機場…等,隨著技術演變而成為工廠智慧管理的推進器,協助製造業順利踏上工業4.0之路。

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醫療智慧化 提昇品質和效率

創鈺

除了製造業以外,醫療業也很適合應用UWB室內定位技術提升服務品質或管理效率。賴宗鼎指出,醫療業的室內定位應用分成兩種,一個是傳統常見的導覽應用,以藍牙技術為基礎、手機App為介面,為到院就診的病患或家屬提供路線導航服務,避免民眾在醫院迷失方向,並降低在醫院停留的時間。

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另一種則是應用於醫療管理,此時就適合採用UWB技術,讓醫護人員可以即時找到想要找的人或儀器設備。舉例來說,健檢中心的客戶在等待檢查過程中,可能會四處走動打發時間,護理師只要在健檢者手上配戴UWB手環,就能透過圖台看到健檢者目前所在位置、提前通知客戶回到健檢室進行檢查;又如急診室空間有限,病床不得不置放在週遭的走廊上,導致急診室醫師無法在第一時間找到病患,若在病床上安裝UWB手環就能解決此困擾。

創鈺國際科技成功背後的 Azure 關鍵服務 : Azure Virtual Machines


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