當前,我國制造業正處于從傳統生產模式向數字化、網絡化、智能化的新發展階段,制造業轉型升級進程不斷加速。而在我國致力“碳達峰”“碳中和”雙碳目標的大背景下,低碳化、節能化也將成為制造業高質量發展的必然趨勢。企業如何在降本增效的同時減碳,化挑戰為機遇,實現柔性、高效生產與可持續發展,成為制造企業生存與競爭的關注點。正如臺達-中達電通機電事業部總經理陳敏仁所言:“工業發展亟需從智能制造升級為綠色智能制造,‘綠色+智能’制造將是提升制造企業未來競爭力的關鍵著力點。”
臺達-中達電通機電事業部總經理陳敏仁
踐行智能制造,打造全系列解決方案
發展智能制造是我國從制造大國走向制造強國的重要一步,也是我國實現碳中和的關鍵所在。一方面,數字化技術賦能制造業能通過提高質量、降低原材料損耗等方式降低生產成本,減少碳排放;另一方面,可通過全自動化、動態監控等方式提高各生產環節的效率,由此實現降本增效,雙重發展。
臺達自2016年啟動智能制造DSM(Delta Smart Manufacturing)計劃以來,一直致力智能制造技術和解決方案的研發創新和應用實踐。從設備、產線端開始驅動創新,通過在制造過程中進行感知、分析、推理、決策與控制等,向數字化、網絡化、智能化、服務化升級,由傳統制造向智能制造轉型。當前,臺達結合設備聯網、生產設備信息收集、制造可視化管理平臺以及廠務設備和工廠能耗等信息監控方案,涵蓋工廠設備、工序、產線、能耗的全方位智能工廠環節,可實現整廠自動化、數字化、可視化的一體監控管理。
采訪中,陳敏仁表示:“臺達DSM致力幫助制造業用戶提升自動化、智能化水平,廣泛應用臺達的伺服馬達、傳感器、CNC數控系統、可編程控制器(PLC)、機器人、儀器儀表等設備,通過工業物聯網實時讀取設備或工藝過程所產生的數據,應用制造執行系統集中管理,提供透明化與可視化的生產管理車間實時信息,并通過對匯集的大數據進行挖掘、分析,實現消除浪費、提高效率、提升質量等關鍵技術突破。”
在臺達DSM的探索過程中,親身實踐是其中最為重要的一環。因為臺達本身即是電子制造業領軍企業,對于電子制造領域的制造過程及工藝需求最為熟悉,自身的生產線即面對智能制造轉型的需求和挑戰。因此,臺達的各類智能制造解決方案,皆會通過自身實際應用經驗,進行優化,再推向市場。2021年3月30日,臺達正式對外公開展示位于臺灣桃園龜山工業區內臺達首座應用5G環境構建的智能工廠。此次成功升級的變頻器產線主要生產工業用矢量控制變頻器產品,通過應用自動插件設備(RTM)、無人搬運車(AGV)、自主移動機器人(AMR),以及運用虛擬現實(VR)與混合現實(MR)/增強現實(AR)所建構的組裝訓練、操作輔助、視覺化設備控制與管理等智能功能,根據正式上線后的實測數據,人均產值可大幅提升69%,全線產值提升初期即可達75%。
“臺達自2017年起,即于全集團內針對生產基地實施大規模的智能制造計劃,是智能制造的親身踐行者,臺達堅持以創新推動智能制造的發展,并憑借自身工廠的成功經驗幫助客戶尋找實現智能升級的最佳路徑,為用戶打造從生產現場到頂層管理的全系列解決方案。”而面向未來,陳敏仁表示:“按照臺達集團的整體思路,我們要率先做好自己。堅持發展自己的優勢項目,積極融入更多的互聯網技術、軟件技術、現代管理技術以及新的服務模式等,并著力于探討行業客戶的需求和發展方向,深耕客戶,集聚力量。此外,在現有的業務模式中,探索如何為客戶帶來更多‘價值’,繼續在智能化方向補強產品和技術,拓展業務范圍,抓住數字化發展大勢,以專業的水準、優質的產品和完善的服務繼續為客戶提供更具價值的解決方案,推動制造業的轉型與升級。”
增強軟實力,推動行業數字化轉型
數字化是實現智能制造的必要手段,臺達自發展智能制造以來,從未停止在數字化方面的探索。數字化的核心是在企業運營中對數據的采集、監控、分析與管理,在傳統自動化的基礎上,顯然單靠硬件的創新,已經無法滿足客戶的數字化需求,需要通過軟件提升硬件的附加價值,同時創造出新的服務模式。對此,陳敏仁深表認同:“智能制造的核心是工業技術的創造力,關鍵點在數據的流通,以及數據帶來的流程模式的改變,這需要大量的信息收集、分析、整理、追溯、對比等,需要軟件來發揮重要的作用。”
據陳敏仁介紹,近年來臺達在軟件研發方面投入頗多,特別成立了規模已達數百人的軟件研發團隊,并通過并購與合作不斷提升、增強數字化軟件實力,實現臺達自動化產品與軟件之間的高度整合,如并購羽冠計算機,增加MES業務;收購Trihedral,強化SCADA產品;與CODESYS軟件公司合作;自主開發DIAStudio臺達思圖平臺……
2020年,臺達以2.3億收購加拿大工業組態軟件與工業物聯網公司Trihedral的舉措備受業界關注,陳敏仁表示:“收購Trihedral及工業組態軟件VTScada的目的在于整合雙方的軟、硬件優勢,深入布局快速成長的自動化、人工智能及數據分析等領域。進而強化工業自動化等多元領域的銷售拓展,加速實現智能制造的愿景。VTScada是一款在水/廢水、油氣及能源等領域使用超過30年的知名軟件,產品功能豐富,與臺達工業自動化產品整合后,可極大地增強臺達構建智能化解決方案的能力,為工業客戶創建智能工廠提供創新支持。”
通過多年在軟件方面的大力投入,臺達目前在設備聯網、生產設備信息收集、制造可視化管理平臺、廠務信息監控等方面都開發出強大的“軟實力”,可以實現整廠智能化、數字化、可視化的一體管控,滿足客戶高整合性、高精準度和優異效能的智能工廠需求。而采訪中,陳敏仁也直言軟件將是臺達未來發展的重點:“軟件的開發需要緊貼市場和客戶的使用習慣,目前我們已在多個區域建立了軟件研發團隊,未來會持續擴展、布局全球,也會與國際軟件大廠合作,結合各國先進技術和市場回饋,不斷調整創新方向、加快發展步伐。未來將繼續針對智能設備的應用、仿真相關軟件,以及智能制造系統平臺進行開發,不斷在產品及系統解決方案增加各項國際標準,包括產品安全(Safety)、信息安全(Security)及通訊標準、系統建模標準等,強化自身及客戶競爭力。”
致力節能低碳,邁向綠色未來
在“30?60雙碳”目標的推動下,各行業如何推進綠色低碳發展成為當前最熱門的話題。臺達自1971年成立以來,始終堅持“環保 節能 愛地球”的經營使命,持續提供節能產品,為地球節能減碳。發展至今,臺達的節能產品及解決方案已涵蓋綠色智能制造、可再生能源、電動車充電、數據中心、綠色建筑等領域。臺達以電力電子為核心技術,每年投入營收8%以上進行研發創新,致力提升產品能源轉換效率。僅2010至2020年,臺達高效節能產品已協助全球客戶節電約 335億度,減少二氧化碳排放約 1,780 萬噸。除產品節能外,臺達還在主要生產廠區積極推動綠色智能制造。不僅通過智能設備應用,大幅提升人均產值,還積極推行廠區能源管理及廠務系統優化等節能方案,2011年~2020年臺達廠區已節電2.8億度,相當于減少21.7萬噸二氧化碳排放。此外,臺達還在廠區自發自用太陽能,2020年臺達在中國大陸的四大廠區光伏發電系統裝機容量達 14,048kW,2020年可再生能源使用比例已達到全球網點用電約45%,逐步邁向2030年100%使用可再生電力及碳中和的目標。
更為值得一提的是,過去十多年,臺達在全球打造了28棟廠辦及學術捐建的綠色建筑,以及2座認證綠色數據中心。2020年,經認證的15棟廠辦綠色建筑及5棟學術捐建綠建筑,共節電1,849萬度電,相當于減少約11,685噸碳排放。
據悉,臺達早在2017年就制定了科學減碳目標(Science Based Targets,SBTs),承諾2025年的碳密集度相較2014年下降56.6%,并已連續三年完成階段性目標。2020年臺達已達成碳密集度較2014年下降超過32%的階段性目標。未來,臺達將從更多方面著手積極減碳,逐步朝向“零碳”排放邁進。
成立50年來,臺達通過在多領域的持續努力,在節能、減碳方面獲得了卓越的成果并積累了豐富的經驗,未來,臺達期待通過這些成果和經驗的分享助力我國“雙碳”目標的實現,誠如陳敏仁所言:“各行業推進綠色低碳發展已是刻不容緩。尤其制造業,更需各方協力推進產業轉型和技術進步。制造業低碳化轉型的重點就在于能源管理和節能減排。運用臺達的能源管理系統、智能廠務系統、制造可視化管理平臺,即可構建一個完整的綠色智能制造戰略中心,實現綠色智能制造的愿景。以臺達吳江工廠為例,在應用臺達綠色智能制造整體解決方案后,已于2019年獲評為工信部國家級‘綠色工廠’,為業界做出低碳表率。未來臺達將持續致力于助力制造業智能制造、綠色制造‘雙翼齊振’,助力產業轉型升級,引領業界攜手邁向綠色未來。”
摘自《自動化博覽》2021年9月刊