工業技術研究院

遠東集團旗下老牌紡織廠宏遠興業1988年創立至今，幾乎每5年就轉型一次，不停砥礪自身精進技術與市場競爭力。面對全球「智慧製造」浪潮興起，宏遠興業善用外部助力，攜手工研院及資通訊業者，導入工業4.0，成為台灣紡織業的智動化先鋒。

平日貨車呼嘯來去的台南山上工業區，隱藏了國內第一家跨入工業4.0的知名紡織廠—宏遠興業。一走入宏遠紡織生態工業園，扶疏的花木與悠遊於生態池中的綠頭鴨，儼然是宏遠實踐永續的最佳代言人。偌大的染廠中，只聽到機具隆隆運轉，一眼望去，看不到很多員工。

台灣的紡織業歷經產業外移、升級轉型後，能夠留在台灣的多是身懷絕技的「武林高手」。身為台灣紡織龍頭之一的宏遠興業，產品以吸濕、排汗、抗UV等機能布為主，客戶囊括Nike、Lululemon、The North Face、Decathlon等300多個國際品牌，深知必須在製程上持續精進，才能在競爭激烈的市場中脫穎而出。宏遠興業協理曾一正表示，宏遠很早就已意識到紡織業必須往智慧製造方向發展，因此在2014年底便開始推動智慧工廠改造計畫。

染整廠智慧化　電腦染整快又精確

宏遠的工業4.0願景，目標是從作業控制、製造管理、企業營運到協同商務都能透過導入智慧化，達到效率、交期與營運的最佳化。智慧工廠千頭萬緒，30年老廠，要從哪裡著手？

「重點機台、瓶頸機台先做，染整廠因工序繁複率先導入，」曾一正表示，宏遠將既有的染料秤量、監控系統自動化，「作業員只要把布放進染料桶，倒染料、攪拌都由機器代勞，自動化帶來染料、染助劑與人力的節省，估計每月可省下190萬元，1年半即可回收投資，」曾一正說，更重要的是，「染色時間是原來的三分之一，快又精確。」

染得快，還要染得對。近年短交期、客製化、多樣少量的趨勢，讓布料染色成為一大挑戰。為了讓染色一次就對色，減少物料與資源浪費，透過染整設備智動化，工研院也協助分析製程與對色率關聯，提升一次對色率。

此外，宏遠也在加工紗機台上裝設感測器收集製造參數，如溫度、速度、張力與經紗率等，估計一台機台所裝置感測器高達1,000個，彙整到製造執行系統（Manufacturing Execution System；MES）系統、企業資源管理系統（ERP）中，除了可達到透明化的即時監看，立即糾正生產上的錯誤之外，透過日積月累的大數據分析，找出最佳化的生產條件。

從品管到物料載具　全在系統掌握中

不僅生產導入智慧化，工廠管理也得同步「變聰明」才能趕得上生產的步調。
品管方面，宏遠引進智慧驗布系統，「利用9支高速攝影機，以不同角度拍攝快速滾動的布匹，運用機器視覺同步標示瑕疵處，再以人工檢查標示、加以分級，」曾一正表示，智慧驗布系統降低了人力的需求，效率更提升了46%，「這個投資很划算！」
布車是廠內物流最基本、也是最終端的單元，各工作站之間都需要布車搬運，一旦工忙，廣大廠區常常找不到閒置布車可用。「光是找布車，至少得花上20分鐘，拖慢生產速度，」曾一正說。為解決這個問題，工研院為廠區上千台的布車裝設RFID定位卡，納入載具物料管理系統，只要查詢系統，不到2分鐘就知道車輛區位，布車進出工作站一目了然，完全掌握生產狀況，確保流程不出錯。

導入能資源監控系統　優化能資源利用率

對染整廠來說，水、電、蒸汽等占成本比重平均達3成，夏季高峰單月電費就接近3,000萬元，能資源管理也是重要營運環節。工研院協助宏遠，整合資訊技術（IT）與營運技術（OT），導入能資源管理系統，進一步達到能資源運用優化。

曾一正表示，染整工序非常繁複、環境因子多，加上各能資源系統「各自為政」，管理困難，容易造成能資源浪費、廢棄物成本過高。為了整合廠區能資源管理，宏遠找上工研院幫忙。「宏遠的鍋爐、空壓機品牌各異，與電網系統難以整合，」工研院資訊與通訊研究所技術推廣組專案經理周茂良指出，過去多是靠人力每2個小時巡視一次廠區，監視能源使用狀況，進一步預防工安問題。

工研院導入無線通訊專利技術「WiFi Mesh」，提升廠區的網路覆蓋率，運用工業物聯網標準通訊協定OPC UA，整合電網、空壓機、廢水，以及防災／消防等智慧能源監控系統，把不同資料源的的數據都收在同一個介面，大幅提升管理效率及工安品質。

智慧能源監控系統建立之後，「染料耗用降低了8%，空壓機用電量也下降5%，年省2,000萬元以上，」曾一正指出，未來，能源監控系統還能進一步分析訂單與能源耗用的關聯，結合生產與資訊作最佳調控，達到能源運用最佳化。宏遠運用科技實踐節能永續，讓它成為全台第一家生態社區認證紡織廠，並通過最嚴格的瑞士「bluesign®環保檢測標準」認證。

AI戰力正要發揮　培育人才是重點

宏遠導入智慧工廠，集結超過30家資通訊廠商的智慧結晶，然而各協力廠商間的整合，也是件浩大的工程。曾一正認為，「最大的困難是不同平台之間的整合，我們強烈要求合作廠商打開心胸、充分溝通，務必將系統整合做到最完美。」現在已經完善整合的有染整廠、織布廠及加工紗機型，進度最快的染整廠，重要生產設備已透過網路連線，做到工業4.0中的「機器與機器對話」與「狀態即時監控」。

「傳產缺工，也缺AI人才，」工研院資通所智能製造服務系統組技術副組長李坤敏表示，外界對工業4.0或智慧工廠最大的誤解，就是認為導入智慧工廠會取代人力，但台灣紡織業勞力本來就不足，智慧工廠剛好填補了缺口。為了培育AI人才，宏遠也派員至台灣人工智慧學校學習，回來當種子教師。隨著機台運作的數據逐步累積，大數據與人工智慧的戰力才正要發揮，期待台灣優勢製造業，能在這一波智慧轉型的浪頭上，翻轉躍升、大步邁向智慧永續經營。