創鈺「UWB室內定位解決方案」 啟動工業4.0的第一步
Sponsored Content 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。
醫療智慧化 提昇品質和效率
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。
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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