七十年老工廠不靠外援 傳統機械業者靠自己打造智慧工廠
廖家宜 2019-12-10
老牌沖床設備大廠金豐機器，從1948年創立至今已逾七十年，可說是間名符其實的「老工廠」，然而四年前投入智慧工廠轉型時，卻大膽嘗試一路從做中學，不但透過低成本開發工具自建機聯網裝置，也導入AI解決目前最迫切的準時交貨問題。
金豐機器不僅是全台最大沖床設備製造商，同時也是全球第四大生產商。沖床可用於生產汽車車體、傳動軸、齒輪等，小至手機殼、硬幣等舉凡金屬成形相關需求，在其生產線上皆可看到沖床設備的運作，包括富士康在內也是金豐機器的客戶之一，去年更打進離岸風電市場，成為全球唯一可生產離岸風電塔柱的沖床設備廠商。
然而過去幾年，因全球市場低價競爭，為了走出差異化，金豐機器轉往大型客製化與特殊機種。在金豐機器所生產的設備中，小至25噸、大至3,200噸都有，大型沖床甚至可達4層樓高，這也使得大型沖床的生產過程相當不易，必須先個別生產，再行組裝， 如此來往平均生產週期要耗時6到8個月，相當冗長。
而另一方面，市場也在發生劇烈變化，少量多樣的訂單需求增加，加上交期縮短，無不形成金豐機器生產的巨大壓力，例如為在製造期長的情況下如期交貨，工廠不得不同時進行設計與生產，但卻也因此增加許多難以被掌控的生產風險，再者，設計一經變更，不僅自製變動頻繁，金豐機器也同時外包生產，二次外包多導致供需預測困難。而另一方面，機台出貨後，產品的穩定、生產狀況皆無數據，難以為日後產品改良與售後服務提供數據，種種生產挑戰，讓這間七十年老工廠開始思索，工廠必須邁入智慧轉型，為產業升級鋪路。
然特別的是，金豐機器在發展智慧工廠過程中，卻是以做中學取代外援，證明老牌工廠也能靠雙手砥礪前行。金豐機器資訊部經理凃佑達率領團隊，自2015年開始進行智慧工廠升級計畫，分別從三大對策著手，包括落實精實生產、提高供需預測，以及發展智能化設備。
凃佑達表示，當智慧工廠議題剛升溫時，金豐機器前後花了2、3年摸索，無法預期效益通常是製造業者最難以克服的心結，因此金豐的作法便採取由小做到大的策略，先由最基本項目開始做起，並利用廠內既有設備驗證，對容易取得的成果先收割。
從容易取得成果收割：設備聯網與數位化
因此金豐率先從設備聯網、工廠數位化開始著手，利用感測器蒐集生產數據，並整合至金豐自行建構的數據收集平台，藉由系統優化提高設備使用率、改善作業流程等，甚至近年更自主開發AI供應商進料預估預測系統。
過去金豐在生產現場有許多作業流程採取人工回報、人工抄表，卻不便於即時掌握設備稼動率以及運作狀態，為了確實掌握生產動向，減少生產風險，金豐機器第一步同一般製造業者一樣從蒐集設備數據開始。從舊設備與新設備兵分二路，由於節省成本、開發門檻低，金豐在工廠內針對舊設備加裝感測器，並透過單板電腦樹莓派(Raspberry Pi)自主開發連網裝置收集數據，而新設備則和PLC直接連線，屆時所有數據都會傳輸到同一個資料庫中。
樹莓派是一種相當低成本的微型電腦，由於其體積輕便，但該有的基礎功能包括I/O、通訊模組等皆具備，樹莓派因此成為許多開發者相當青睞的工具之一，凃佑達笑說，雖然初期外界質疑不到千元的開發裝置究竟能夠發揮何作用，但令人出乎意料的是，從2015年上工至今，廠內僅有2台故障，也證實了樹莓派的可行性。
不只將設備數據數位化，現場的人工作業流程也迎來大改造。金豐在2016年全面導入電子報工系統，在各工作區域佈建數十台的資料收集站，取代過去人工報工方式，而這套系統也是由資訊部門自行開發完成。凃佑達也特別提到，對於現場作業人員來說，導入新的作業流程必然需經過轉換期，因此金豐在電子報工系統設計上也很有巧思，以操作者在10秒內輸入完畢，且動作不超過5個為目標，凃佑達建議，系統設計不僅強調功能性，使用者經驗(User Experience；UX)也是重點。
導入AI 率先解決準時交貨挑戰
金豐在2017年訂立五大更明確的發展藍圖，從產品、裝備、工廠、管理到服務等皆圍繞在智能化架構之下，顯然智慧化已是這家老牌沖床製造商開啟新時代的目標。過去因生產型態使然，金豐面臨最大的挑戰是如何在生產週期長且突發狀況多的情況下，依然達到準時交貨，尤其金豐上游供應商多達200多家，一旦生產途中偶有波動，光靠採購人員透過ERP系統逐一緊盯缺料，根本應接不暇。
為此金豐提出的解決之道，則是利用AI結合ERP進行供應商進料預測，而這也是金豐首次在工廠內導入AI。金豐透過機器學習將ERP系統過去的歷史數據與業務活動紀錄作為訓練樣本建模，結合生產現場的MES系統與IoT數據，用以預測客戶的交期與出貨數量，進而推估零件的庫存與需求量，讓採購人員得以提前預測備料，甚至可排列優先順序。
金豐機器成功轉型智慧工廠，IT系統與數位化扮演相當重要的關鍵，因此一路走來幾乎都是由資訊部門一手主導催生，凃佑達也建議，智慧製造要能落地才有效果，業者不妨可先從簡單易做的開始，培養經驗和信心，之後再逐漸擴大戰果，當想法成功落地實現，未來就會引發更多的創新。
附圖：金豐機器不僅是全台最大沖床設備製造商，同時也是全球第四大生產商。金豐機器
金豐機器資訊部經理凃佑達。廖家宜攝
資料來源：https://www.digitimes.com.tw/iot/article.asp?cat=158&cat1=20&cat2=10&id=0000574418_77Z5TEEF0K2S8J9G3AP3W
樹 莓 派 取代 plc 在 [問答] ssh 可以鎖MAC address 嗎？ - 看板Network - 批踢踢 ... 的八卦
最近開始測試把樹莓派公開到公網上
也試試網路上有多少變態 XD
一天不到就被破了
沒啦，是我用 default user name & password XD
pi/raspberry
改了這個後，沒再被破過了
不過長期來說，我們要把設備賣到客戶那邊
十天半個月長期跑，也不是沒風險
我們產品用不到 ssh, ssh 是我方便自己用的
所以我就想，設個白名單，開放我筆電的 MAC address 就好
查下去發現我搞錯了，白名單只有開 IP
而我筆電可能去任何地方掛單，不保證 IP 啊！
為什麼我會想到 MAC address? 就隱隱覺得有，和其他功能搞錯了
（我的無線 AP 是有，那是說連上我的 ssid/password 時，可以限定 MAC）
不過我這台可是樹莓派，跑 linux 咧
又不是不能寫程式的 AP
linux 真的沒有鎖 MAC address 的大絕可以放嗎？
或這也不算大絕，別人冒充我的 MAC 就可以了？
這種無聊的人應該很少吧！
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如果沒有，或我學不會
替代方案就是我會用 line 和客戶聯絡，把我當下的 IP 給客戶
再請客戶替我開這個 IP 的白名單（當然我會設計在 UI 上）
只好這樣了
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※ 編輯: HuangJC (123.204.139.167 臺灣), 07/25/2020 13:53:40
你是說，在層層轉發之下，不會再有我的 MAC address 這個細節？
今天回頭看很基礎的東西了，突然發覺我誤會什麼是 ethernet 了
我一直以為無線叫 wifi, 有線有很久以前的同軸，或我出社會起就用的 RJ-45
(有些事我沒從頭參與啊，我一開始接觸網路就是 RJ-45 訊號線了）
而其中 RJ-45 這種線叫 ethernet
原來不是啊，目前看到比較能算區隔的是說
802.5 是 token ring
802.3 是 CSMA/CD；而這個才叫 ethernet
會回頭看這個是因為我同事提醒我，MAC address 是存在於 ethernet
(那問題來了，tkoen ring 我看過粗淺的說明，本來也算理解了，
就是同一時間只有一台電腦持有 token
那這種技術不必有 MAC address ?
wiki 這麼寫：傳送資料時會由掌握權杖的電腦先傳送資料。
接收資料的電腦會檢查影格表頭，若是送給自己的則處理之。
無論是否是送給自己的，都會再傳下去，
檢查資料是不是送給自己的，這件事不必用到 address 觀念？它不叫 MAC address?)
沒，我本來以為，通訊協定雖然我讀不完
但基本上就是一層層一直包起來，另一邊是一層層一直解開來
所以 MAC address 會包在最裡面
現在讀到說 MAC address 並沒包在最裡面
那這招當然無效了
回過頭來說，我們先不講通訊協定是要背的，就說怎麼制定的好了
（我也曾經和客戶制定過我們比較高層的協定
基本上就是模仿自知名協定，夠我們用就好
比如一開始只定 baud rate,後來發現資料會掉
於是再加上封包長度，封包重送，封包的 CRC 檢測等等）
為什麼 MAC address 不是被包在裡面？這才是問題
無論如何別人已經訂了，那我只好遵從，不可能自己搞一套和大家不相容的
VPN 想過，但我連目前這問題都要重建觀念了
未學跑前不能飛，所以還不能架
而且還有成本考量
不要搞一個把我利潤都吃掉的東西 :P
其實自從設好 login password 後，就都沒人來破了
暫時我就偏安在此 :P
想過暴力點，把 ssh 整個關掉
sudo service sshd stop
從此不用擔心，也是不錯的 XD
（我很不長進嗎？我從昨晚到現在還沒睡；我必需先點我用得到的技能樹啊..）
這是使用層級上的關閉風險
但還有從系統漏洞的，是嗎？
比如光用瀏覽器去看個網路上的 jpeg 照片
都有人可以被打開後門拿走 root
(我很懷疑我有沒有看錯啊！這也是問題的話，那不是防不勝防？)
※ 編輯: HuangJC (49.216.228.116 臺灣), 07/27/2020 09:23:10
> 為什麼 MAC address 不是被包在裡面？
會不會是沒有利用價值，能少傳一個 byte 就要少傳一個 byte?
反正不需要把 MAC address 包在層層封包裡，也都把 internet 設計完了
而且如果保留這個細節，隱私權就被洩漏更多？
※ 編輯: HuangJC (49.216.228.116 臺灣), 07/27/2020 09:31:03
》前題是你改改sshd ,ssh client
我突然想通這點；我以前就是曾和客戶自訂 protocol 的
因此 mac 不外傳，但我自己寫一個外傳的當然可以
但就別改在 ssh/sshd 了，要就另寫一個
不然我所改的 ssh 將會無法和別人電腦溝通
我可以用自訂的 ssh(比如叫 ssh1)去做這些事
》若真的想安全,是直接拔網路線跟電源線
沒這麼糟，我們的目標是取代 PLC，PLC 是很成熟的產品，但貴
而 RPI 可跑 linux,是太過於強大
我們賣客戶的不是"電腦"，而是包裝成 PLC 的形式
簡單說，除了我們程式，什麼都不給執行
客戶連自己敲 linux 命令列的權限都沒有
所以比如亂安裝軟體，亂逛網路
這些事都沒機會發生
就好像銀行 ATM，它可能是 embeded win 寫出來的
但我絕不允許你在 ATM 前面連上網路亂執行其他東西
剝奪你所有權限，所以其實還是很安全的
如果要提醒我什麼，頂多跟我說我哪裡有漏洞，沒剝奪乾淨..
但我就是這個不許做，那個不許做..管死死 XD
哈哈，這什麼 XD
哇，感謝關鍵字提供，真的可以 XDDDD
蠻好玩的
對對對，你好像懂我的意思了
我可以背'到了gateway就被拆包裝換掉了'這件事；死背就好
我只是在好奇為什麼這樣做，而不是包一層拆一層的做法
（就好像我不是在探討法律，而是在質疑立法精神了，層次又再高一點）
通常做這種質疑只會得到一個結論：
你來訂就可以訂自己喜歡的，但現在不是你來訂，去別人的地方就要照別人的規矩
那我就摸摸鼻子記下來
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我也希望可以大賺錢，到時各位教導的大恩大德，就可以擺桌相謝了... T^T
本來把我的封包再加外層去寄送就好
但今天有個快遞是會拆掉我的封包，把來源 MAC 地址改掉
所以我只好猜，這快遞是嫌再包會太大包，所以替我做主拆了
至於 IP address 就沒被拆，只是私網到公網時有拆一下
畢竟我的私網 IP 見不得人，人家看著私網 IP 往回寄也沒意義
像這樣我就懂
私網裡的 IP 見不得人，會重覆
（通常是 192.168.0.x ，大家都一樣啊，公開沒有唯一性）
但私網裡的 MAC address, 不至於見不得人吧！
（我同學才剛跟我說 MAC address 用不完，不用操心）
還是說，其實 MAC address 會用完，要用假的 MAC address
理論基礎和 IP 也一樣，所以有私網內的假 MAC address ?
※ 編輯: HuangJC (49.216.228.116 臺灣), 07/28/2020 08:41:45
我也不想浪費你的時間
開個價位，給錢上課也 OK
反正我會回報給老闆，叫他付錢
我同學在工研院，問他這個他一樣不會
真的是樹葉有專攻 XD
好啦，學無止境，感謝大家的幫忙
know how 這種東西，就是說穿不值錢
老闆壓搾我時也很不客氣
能告訴我一個價位也好
就算我錢不付，但人情是記在心裡的
也可以回嗆老闆：別以為這些不值錢，我可是到處被人酸才學到這些東西..
※ 編輯: HuangJC (101.12.172.162 臺灣), 08/24/2020 22:08:11
那就是拒絕的意思，你本來就有權力拒絕
但總比罵人好多了
萬一你要又教，我又給不起，照我的說法是欠下這百萬級的人情
你是要我屁眼給你嘛
那這人情我真的欠不起了
我曾是廠商端（做 MODEM，網路卡的公司）
我那時就有在用假 mac 了
但我會覺得廠商是特權，排除廠商不這麼胡搞的
主要是我同學說 MAC 夠定址全世界的沙... 根本不用擔心
哈，我被他誤導了
他說的是 L3 隔開後重覆使用，才有法子定址全世界的沙
正好我有機會試試
我看一下客戶留給我的門關了沒..
試完，失敗了 XD
目前客戶 IP 為 114.34.18.x （x 是馬賽克 XD ；給他們留點隱私）
固定式 IP，可連入 （別人不能連，因為我把輸入密碼的機制關了）
其實我的問題已經解決了，前面有網友教我這招，成功了，感謝～
不過既然你又重提挖 tunnel,這是我之前試過失敗的，來重試
客戶 IP 其實接的是一台 AP
以內部 port fowrard 導向一台樹莓派
然後我開一台電腦，以手機上網
內網 IP 是 172.20.10.3
然後精采的來了
ssh -R 23:172.20.10.3:22 [email protected]
這意思是，借用 114.34.18.x 的 port 23, 導向回 172.20.10.3 的 port 22
接著 ssh [email protected] -p 23
其實我是想登回自己私網內的電腦，帳號 me
... 失敗 XD
這招利用公網 IP，使得私網 IP 也借用出去公開的招式，我還是練不起來 :P
※ 編輯: HuangJC (175.97.53.17 臺灣), 09/07/2020 19:14:46
tunnel 我不是完全沒成功過
但那時，幫我當 tunnel 主機的，是 RPI
現在是 AP 背後的 RPI
隔了一層，我還真搔不到癢處了
你說對了，但我有想到，也加了
port 23 轉 port 23
但我仍然失敗了
我還記得你說你會用兩台 RPI 來解
我就想：是不是把 AP 換掉，叫一台 RPI 當 AP
這樣我能做的事可多了
但會有其他問題啦，老闆已經買好 AP 了，不臭罵才有鬼
然後 RPI 又不是專做 AP 的，效率其實不好
如果技術是這樣做，那我知道了，只能謝謝
但考量後不會用 RPI 取代 AP XD
※ 編輯: HuangJC (123.204.216.79 臺灣), 09/07/2020 22:11:23
1。剛出院
2。GatewayPorts 剛開了
3。仍然失敗
4。LAA？ Licensed Assisted Access？
XDDDDDD
心情好複雜，好像有個東西我們要把它當唯一了，結果又搞了個虛擬把它包起來
算了，道高一尺魔高一丈，這種事不會停止的
※ 編輯: HuangJC (123.204.216.79 臺灣), 09/17/2020 00:04:15
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