“自動(dòng)”升級，智能制造宣告“智動(dòng)”時(shí)代來臨

　　智能制造(Smart Manufacturing)是近年來的熱門議題，想要了解智能制造就要先了解智能制造的背景概念“工業(yè)4.0”。過去歷史經(jīng)歷過三次的工業(yè)革命，從蒸氣機(jī)引進(jìn)而開啟了機(jī)械化時(shí)代的工業(yè)1.0開始，再到運(yùn)用電力創(chuàng)造大量生產(chǎn)的工業(yè)2.0，以及透過PLC/CNC控制器和機(jī)械手臂來提高自動(dòng)化控制的工業(yè)3.0。如今，全球制造產(chǎn)業(yè)開始走向結(jié)合軟硬件與網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)4.0時(shí)代。

圖一：制造業(yè)曲線變化

　　全球制造強(qiáng)國相繼推動(dòng)智能制造政策

　　智能制造概念伴隨著工業(yè)4.0一詞，最早為2011年Bosch與德國科學(xué)院在“漢諾威工業(yè)博覽會(huì)”共同提出。在德國提出工業(yè)4.0政策后，許多國家與廠商也相繼推出相對應(yīng)的智能制造政策。諸如美國AMP(Advanced Manufacturing Partnership)計(jì)劃、日本產(chǎn)業(yè)重振計(jì)劃與中國大陸的中國制造2025計(jì)劃、韓國智能工廠普及與擴(kuò)散推動(dòng)計(jì)劃等。

　　目前為止，雖然持續(xù)有各式各樣產(chǎn)官學(xué)研的活動(dòng)在研究、討論、推動(dòng)智能制造或是智能制造的發(fā)展，但對于許多業(yè)者來說，智能制造仍然是一個(gè)模糊且莫衷一是的概念。簡而言之，智能制造并無單一、固定的模式或樣板，而是各國因應(yīng)其不同產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與未來發(fā)展需求而制定。不過之間共通性，就是打破過去既有對制造業(yè)的認(rèn)識(shí)與想象，發(fā)展出更“智能”的制造模式。

　　這跟過往熟知的自動(dòng)化生產(chǎn)有何不同?簡單來說，智能制造就是運(yùn)用基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)備，加上信息硬件、軟件、系統(tǒng)整合技術(shù)與通訊標(biāo)準(zhǔn)，使工廠的生產(chǎn)行為具有感測物聯(lián)網(wǎng)(IoT)、數(shù)據(jù)搜集分析(Big Data)、人工智能、虛實(shí)系統(tǒng)整合(Cyber-Physical System)且具人機(jī)協(xié)同作業(yè)的特色。以德國智能制造政策“工業(yè)4.0”當(dāng)作范例，便是要將制造業(yè)從自動(dòng)化、大量生產(chǎn)，轉(zhuǎn)為虛實(shí)整合，也就是將虛擬互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用在實(shí)體工廠系統(tǒng)中，并結(jié)合數(shù)據(jù)分析以改變既有制程。

圖二：主要國家智能制造推動(dòng)政策

　　智能制造席卷不同產(chǎn)業(yè)，未來制造將更自主調(diào)整、產(chǎn)品更訂制化

　　那么，智能制造會(huì)為制造業(yè)帶來什么樣的轉(zhuǎn)變?未來諸如貨物、運(yùn)輸、環(huán)境、原料、零件、設(shè)備、庫存、工廠環(huán)境、伙伴數(shù)據(jù)、生產(chǎn)后的產(chǎn)品信息、顧客使用行為等數(shù)據(jù)，都是被搜集、控管的對象，甚至可以機(jī)動(dòng)性的根據(jù)生產(chǎn)狀況變更程序、預(yù)測且排除故障。未來將可以自主調(diào)整上下游供應(yīng)配送、優(yōu)化生產(chǎn)環(huán)境的資源與能源配置，促成上下游協(xié)同與多工廠協(xié)調(diào)，并實(shí)時(shí)逆向追蹤生產(chǎn)進(jìn)度與履歷，與建立售后顧客評價(jià)追蹤等服務(wù)內(nèi)容，讓產(chǎn)品能夠愈來愈貼近顧客需求與進(jìn)行更訂制化的服務(wù)。

　　德國西門子(Siemens)公司的安貝格智能工廠(EWA)便是全球最著名的案例，在工廠生產(chǎn)面積與員工人數(shù)，歷經(jīng)20多年不變的情形下，產(chǎn)能竟然可以提升8倍。原因即在于導(dǎo)入工業(yè)數(shù)據(jù)搜集分析機(jī)制，整個(gè)工廠內(nèi)所配置的30多億個(gè)組件，都設(shè)定有專屬的識(shí)別ID、每天產(chǎn)生5,000萬筆與生產(chǎn)過程有關(guān)的數(shù)據(jù)。透過虛實(shí)整合運(yùn)作，將近75%的生產(chǎn)作業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，僅有25%工作需要由人力來完成，整個(gè)工廠可以實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷的生產(chǎn)交貨。

　　如今，全球已經(jīng)有許多大型企業(yè)引進(jìn)智能制造概念，更橫跨不同產(chǎn)業(yè)，在汽車業(yè)、物流業(yè)、機(jī)械業(yè)、化工業(yè)等都已經(jīng)有實(shí)例。例如美國特斯拉(Tesla)的超級工廠、美國亞馬遜(Amazon)的倉儲(chǔ)機(jī)器人、德國西門子(Siemens)的安貝格工廠、德國BASF的智能工廠、日本Fanuc的機(jī)器人工廠及日本佳能(Canon)的無人工廠等。

　　隨著未來勞動(dòng)成本上漲與缺工等問題將愈趨明顯，智能制造也成為勢不可擋的趨勢。無論是積極引入、或是被動(dòng)的跟隨潮流，這波產(chǎn)業(yè)革新的熱潮如今已經(jīng)席卷全球制造業(yè)，未來將一路蔓延至一般產(chǎn)業(yè)別，屆時(shí)對全人類的影響將更加無遠(yuǎn)弗屆。