何謂工業 4.0—工業物聯網 (IIoT)?

工業 4.0 是指工業革命的新階段,主要著重於互聯性、自動化、機器學習及實時數據幾方面。工業 4.0 有時亦稱為 IIoT 或智能製造,是指將實際生產和營運與智能數碼技術、機器學習及大數據融合起來,為主力從事製造及供應鏈管理的公司構築出更全面、互聯性更高的生態系統。儘管現今每間公司、每個組織營運的方式都有不同,但他們都面臨著同樣的挑戰:對於互聯互通的需求,以及對不同流程、合作夥伴、產品及人員之實時洞察的存取能力。 

這就是工業 4.0 發揮作用之處。

工業 4.0 不只關乎投資新科技與工具來提升生產效率,更在於革新整個企業的營運及發展方式。本文件將深入概述工業 4.0 和 IIoT 這兩個主題,其中包含下列資訊:

全世界的製造業正面臨巨變。要活在當下、蓬勃發展,您必須積極投資工業 4.0。本文件將助您入門。

工業從 1.0 到 4.0 的蛻變

在深入探索工業 4.0 的定義、採行原因及推行方式之前,最好先詳細了解一下製造業自 1800 年代起是如何發展蛻變的。世界至今經歷過或正在經歷的工業革命,總共有四次之多。

第一次工業革命

第一次工業革命發生於 18 世紀末至 19 世紀初之間。在這段期間,製造業從以人力勞動加上動物的力量輔助,蛻變為人力使用水及蒸汽驅動的機器及其他類型機械工具的更佳模式。

第二次工業革命

20 世紀早期,隨著鋼的面世及工廠開始使用電力,世界迎來第二次工業革命。引入電力令廠商得以提高效率,也令工廠機器流動性大增。正是在此期間,諸如流水作業之類的大量生產概念方應運而生,以進一步推高生產力。

第三次工業革命

上世紀 50 年代末,隨著廠商開始在廠內採用更多電子設備,並最終引入電腦技術,第三次工業革命緩慢揭幕。在此期間,廠商開始減少對模擬技術及機械技術的依賴,逐步改用數碼技術及自動軟件。

第四次工業革命,或稱工業 4.0

過去數十年間,名為工業 4.0 的第四次工業革命逐步萌芽。工業 4.0 強調的是,藉助物聯網 (IoT) 帶來的互聯性、對實施數據的獲取能力,以及引入虛實整合系統,將近數十年興起的數碼技術應用至前所未有的程度。工業 4.0 帶來的,是更加綜合、互聯程度更高且更全面的製造方針。它能連繫實體與數碼科技,並促進良好協作,便於取得跨部門、合作夥伴、廠商、產品及人員的資料。工業 4.0 令業務擁有者能更有效地控制及了解營運的每一方面,並使他們能善用即時數據來提高生產力、改善流程及推動增長。

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IIoT 基本概念和詞彙

與 IIoT 和工業 4.0 相關的概念和詞彙數以百計,但當中有 12 個基礎字詞及短句,是您在決定企業是否投資工業 4.0 解決方案前應該好好認識的:

  • 企業資源規劃 (ERP):可用於管理企業內部資訊的業務流程管理工具。
  • IoT:IoT 是指物聯網 (Internet of Things),這個概念的意思是如感應器和機器之類的實際物件,與互聯網之間的連繫。
  • IIoT:IIoT 是指工業物聯網 (Industrial Internet of Things),此概念是指製造業相關之人、數據及機器之間的連繫。
  • 大數據:大數據是指可以編譯、儲存、整理及分析以揭示模式、趨勢、關聯及機遇的大組數據,不論其是否有所架構。
  • 人工智能 (AI):人工智能這個概念是指電腦執行任務及制定決策的能力,這些能力原先需要一定程度的人類智慧方可實現。
  • M2M:這是指機器對機器 (machine-to-machine),意思是兩部獨立機器之間透過有線或無線網絡進行通訊。
  • 數碼化:數碼化是指收集及將不同類型資料轉換為數碼格式的過程。
  • 智能工廠:智能工廠是指投資及善用工業 4.0 技術、解決方案及方法的工廠。
  • 機器學習:機器學習是指電腦透過人工智能來自行學習及改進的能力,而不需要獲得明確指示或編程以達至此等目的。
  • 雲端運算:雲端運算是指使用寄存在互聯網上、彼此互連之遠程伺服器來儲存、管理及處理資料的做法。
  • 實時數據處理:實時數據處理是指電腦系統和機器持續且自動地處理數據,並提供實時或幾乎實時資料及洞見的能力。
  • 生態系統:在製造業層面而言,生態系統是指整個營運流程的潛在互連互通性——亦即庫存與規劃、財務、客戶關係、供應鏈管理,以及製造執行。
  • 虛實整合系統 (CPS):虛實整合系統,有時亦稱為網絡化製造,是指支援工業 4.0 技術的製造環境,能提供實時數據收集及分析,且製造營運的每一方面皆公開透明。

現在,相信您已更加了解工業 4.0 相關的一些核心概念,是時候進一步探究智能製造如何革新您的企業經營與發展方式。

智能製造使用個案

要深入了解智能製造,最好的方法之一就是想想這個概念如何應用至您的業務,或與貴公司相類似的業務中。以下三個使用個案,有助您理解工業 4.0 在製造業營運中實現的價值:

  • 1.供應鏈管理及最佳化—工業 4.0 解決方案能讓企業獲得清晰洞察,擁有更大掌控能力,且對整個供應鏈有著更高的數據能見度。透過運用供應鏈管理功能,企業能以更迅速、成本更低的方式,向市場交付質素更優的產品和服務,從而取得勝於效率較低之對手的競爭優勢。
  • 2.預測性維護/分析—工業 4.0 解決方案令製造商有能力預測潛在問題何時會發生,從而做到真正的未雨綢繆。若您的工廠沒有 IoT 系統,則您只能根據常規或時間來進行預防性維護。換言之,這需要人手完成任務。但若有了 IoT 系統,預防性維護就更趨向自動化及簡化。系統可以感知到問題發生或機器需要維修,讓您在釀成問題之前及早解決潛在問題。預測性分析讓企業不再只提出回應式的問題,例如:「發生了甚麼事?」或「為甚麼會發生這種事?」,同時亦會提出主動式問題,例如「會發生甚麼事?」及「我們如何預防這件事發生?」。”這些類型的分析能讓製造商從預防性維護轉向預測性維護。
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  • 3.資產追蹤及最佳化—工業 4.0 解決方案有助製造商在供應鏈每個階段更有效地運用資產,讓他們能妥善把握庫存、品質以及與物流相關的最佳機會。工廠實施 IoT 後,員工便能對全球資產擁有更佳可視度。標準資產管理任務,例如資產轉移、處置、重新分類及調整等,都可以實現簡化且集中處理,同時具備實時性。

觀察這些使用個案的目的,是助您想像及開始思考智能製造如何整合至您的組織中。如何判斷工業 4.0 是否真的適合您?

工業 4.0 適合的對象是誰?

您如何知道您的企業何時或是否應該投資工業 4.0?

如果您能為下列清單的大部分項目打剔,那麼可以開始評估工業 4.0 技術和解決方案供應商,並著手分配部署所需的資源:

  • 您所在行業競爭特別激烈,有許多精通技術的競爭對手
  • 您的組織在招聘人手填補空缺方面遇到困難
  • 您希望對供應鏈擁有更高能見度
  • 您希望在釀成問題禍之前,及早找出及解決問題
  • 您想提升整個組織的效率與盈利能力
  • 您想團隊中所有人皆獲得與生產及業務流程相關之充足及最新的資訊
  • 您希望分析工作更豐富、更及時
  • 您需要資料數碼化及理解資料方面的援助
  • 您想提升客戶滿意度及客戶體驗
  • 您想改善產品品質或保持產品品質優良
  • 您想要一個整合程度更高的企業資源規劃系統,不光涵蓋庫存與規劃,更要包含財務、客戶關係、供應鏈管理及製造執行
  • 您希望能以靈活一致且為組織內特定領域或使用者度身訂造的方式,掌握生產及業務運作相關資訊
  • 您希望獲得實時洞見,助您每天更迅速地為業務制定明智決策

依然不知道工業 4.0 是否適合您?請繼續閱讀下去,了解工業 4.0 為您和業務帶來注意的部分具體方式。

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採用工業 4.0 模型的益處

工業 4.0 涵蓋整個產品生命週期及供應鏈,包括設計、銷售、庫存、日程安排、品質、工程,以及客戶和就地服務。人人都共享與生產及業務流程相關之充足及最新資訊,而且分析工作更豐富及時。

下面簡單列出一些採用工業 4.0 模型對您業務帶來的益處,未能盡錄:

  • 它讓您更具競爭力,尤其是對付像 Amazon 這樣的變革型企業。如 Amazon 之類的企業會不斷優化物流及供應鏈管理,因此,您需要大力投資技術與解決方案,助您提升及優化營運流程。要保持競爭力,您必須擁有所需的系統和流程,讓您為客戶提供像 Amazon 這類企業所能提供的同等水平服務(甚或更佳)。
  • 它讓您對年輕就業人員的吸引力大增。投資於現代化創新工業 4.0 技術的企業,在吸引及留住新僱員方面的定位更優。
  • 它讓您的團隊更加強大,協作能力更高。投資於工業 4.0 解決方案的企業,可以提高效率、促進部門之間的協作、掌握預測性和規範性分析的能力,並讓包括操作人員、管理者和行政人員在內的僱員能全面運用實時數據和智慧功能,在履行日常職責中制定更明智的決策。
  • 它讓您能在釀成問題前及早解決潛在問題。預測性分析、實時數據、連接互聯網的機器,以及自動化技術,都有助您在處理及解決潛在維護與供應鏈管理問題上更加積極主動。
  • 它讓您減省成本、提高盈利及促進增長。工業 4.0 技術能助您管理及優化製造流程與供應鏈的各個方面。它賦予您對所需之實時數據與洞察的存取能力,從而讓您更迅速地制定業務相關的明智決策,最終能提高整體業務運作的效率與盈利能力。

如前文所述,此清單並不詳盡——還有許多許多益處值得考慮。如欲了解更多益處,請瀏覽我們的製造業軟件網頁。

要考慮及克服的挑戰

當您考慮是否投資工業 4.0 時,應該思考在您的組織中引入新技術及流程所帶來的一些潛在挑戰。記住,您並不孤單。以下是大部分業務擁有者對於智能製造的常見疑問:

問題 1:我們的商業數據和客戶資料是否安全?


網絡黑客入侵的威脅年復一年地加劇,許多企業都對投資雲端技術憂心忡忡,害怕將數據轉移至公司防火墻外的地方,會令他們的業務和數據落入不法之徒手上。Epicor 擁有深厚的安全防護專業知識,並部署有嚴謹的網絡安全措施,可為投資於工業 4.0 技術的所有客戶保駕護航,確保其資料盡皆安全無虞。

問題 2:我可否取得團隊的支持?


答案很簡單:可以。實施新技術、應用新業務模型,也許對某些人來說難以接受和適應,但只要在前期清楚釐定期望、闡明投資工業 4.0 技術的目標與優勢,並在整個實施過程中對團隊保持開放透明的態度,您最終必定可以獲得團隊的支持。

問題 3:我們是否有足夠的資源和人手來實施及管理這項技術?


當您投資雲端技術時,並不需要嚴重依賴您的 IT 團隊來管理及維護系統。反之,服務供應商會為您定期更新及維護系統,使您從中受惠。例如,為免出現以往 ERP 系統帶來的後續實施及升級挑戰,部分企業已選用雲端 ERP 或軟件即服務 (SaaS)。如同雲端儲存一樣,雲端 ERP 供應商會承擔建立及維護基礎架構的成本,無需將壓力施加到貴公司的 IT 部門身上。雲端 ERP 系統擁有 ERP 的所有優勢,無需專門的 IT 基礎架構或專責員工,讓您可以騰出這些資源,應付其他 IT 任務。

問題 4:我可否知道如何運用數據來制定更明智的決策?


可以!Epicor 會為您提供所需知識、培訓及文件,讓您了解如何使用這些數據來改變、提升及發展業務。

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Epicor 如何幫助您的企業

Epicor 可以幫您將工業 4.0 技術實施至您的製造業務中。我們提供靈活彈性、切合行業所需的軟件,設計時已經充分考慮到製造、分銷、零售及服務行業客戶的需要。如欲進一步了解我們如何為您和您的業務提供協助,歡迎瀏覽我們的業務解決方案網頁。

下圖說明了為何越來越多的企業選擇與我們合作,投資於智能製造並建立未來工廠:

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總結

環顧當下商業環境,要建立可持續發展、規模日漸增加的企業,您必須善用工具來簡化任務、提高生產力及協作能力,並實時運用數據。Epicor 的工業 4.0 解決方案,可將您帶向正確的軌道。準備好作出投資了嗎?立即開始。