http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 10:28:49 來源:ctimes 廖家宜
工業4.0,也有人將之稱為第四次工業革命,從德國率先提出這個說法以來,全球隨之興起,各國開始有了自己的“口號”,包括美國推動“先進製造夥伴計劃(AMP)”、中國主打“智能製造2025”等,以及日本、韓國、法國、英國,工業4.0的概念遍地開花。

智能工廠驅動全球經濟
智能工廠是推動工業4.0的重要引擎,借助物聯網、機器人、大數據、人工智能等技術,不僅可借此提高生產力與製造效率,更同時也成為驅動全球經濟的一股力量。國際管理顧問公司Capgemini發布一項研究調查報告,該報告針對營收超過10億美元的製造商進行調查,根據這份報告中的數據指出,製造商預期對於智能工廠的投資,將在未來五年內促使製造效率提高達27%,相較於1990年代的速度增長有七倍之多,不僅如此,這也將挹注全球經濟高達5000億美元,甚至可望來到1.5兆美元的驚人價值。
智能工廠成為全球產業邁向工業4.0的過程當中,必然曆經的轉型過程,目前各國也都在加速智能工廠的建置,該報告還指出,預估到了2022年底,在這些製造商的工廠當中,將有21%的比例將會是一座又一座的智能工廠。
而若從目前各國布署情況來看,如美國、德國、法國及英國等這些在早期便已投入智能工廠計劃的國家,已有半數著手轉型智能工廠,但在印度及中國卻僅有28%及25%。
德國雖一向被認定為全球製造業的標竿,但現階段也無一家企業可以達到真正4.0的水平,那麼我們的企業也就更不用說了。更何況轉型工業4.0的確不是件容易的事,由於過去各部門分工精細,從營運層、管理層、現場端等各自為政,但因工業4.0訴求軟硬件、跨(kua)部(bu)門(men)垂(chui)直(zhi)整(zheng)合(he),且(qie)每(mei)一(yi)家(jia)企(qi)業(ye)在(zai)導(dao)入(ru)的(de)訴(su)求(qiu)上(shang)皆(jie)有(you)所(suo)不(bu)同(tong),從(cong)確(que)保(bao)企(qi)業(ye)各(ge)部(bu)都(dou)能(neng)夠(gou)掌(zhang)握(wo)整(zheng)個(ge)流(liu)程(cheng)運(yun)作(zuo),就(jiu)已(yi)非(fei)易(yi)事(shi)了(le),何(he)況(kuang)後(hou)續(xu)還(hai)得(de)深(shen)入(ru)研(yan)究(jiu)技(ji)術(shu)層(ceng)麵(mian)執(zhi)行(xing)的(de)問(wen)題(ti)。
“邁向工業4.0實是一段漫長的過程,不可能一蹴可及,即便是如鴻海、英業達已及堪稱『最接近4.0』的台積電等大廠,也不敢自稱完全達到工業4.0。”
麵對台灣企業的現況,鼎新計算機副總裁潘泰龢與陳慈婷皆一致這麼認為。
但當企業欲導入工業4.0時,首要麵對的卻是“不知道自己能做些什麼。”博世工廠自動化銷售協理陳俊隆就觀察到,發展工業4.0zuidadezuai,shilaiziyukehudexuqiubumingque。taiwandezhizaoyeyemianlinlexiangtongdewenti,dajiadoubuzhidaozijiyinggairuhezheshou,suoyitamenxuyaoyigeyouxiangdangzhizaojingyandezhuanjia,qujianshigongchangneibudewentidianshishenme,bingqieruheyouhua。ruoshizheyileidechangshangbunengmingquedelejiezishenxuqiu,namejikenengchanshengxuqiufangyugonggeifangdeluocha。
而對於智能工廠,鴻海集團副總裁呂芳銘也表示,企業真正的根本在於“核心”,也就是自身的實力,最重要的是要把本業做好,強化企業的運作與提升競爭力,再加上物聯網等科技方法的協助,才能“如虎添翼”,否則隻會畫虎不成反類犬,淪為一隻“蝙蝠”。

圖一 : 智能工廠是推動工業4.0的重要引擎,不僅可借此提高生產力與製造效率,同時也成為驅動全球經濟的一股力量。(Source:shmds)
關燈工廠≠智能工廠
tandaozhinenggongchangdefazhan,jiqirenkeyishuoshiqihexinzhuangbeizhiyi,youqizaixianjinlaodongrenkouquefadeqingkuangxia,gongyejiqirengengshitidairenlidebuershouxuan。bulunshichuantonggongyejiqirendaoxianjinyuelaiyueguangfanshiyongdexiezuoxingjiqiren,mudedoushizaiweizhenggegongchangtishengshengchanxiaoneng。
根據國際機器人聯合會(IFR)的報告指出,截至2019年,全球部署的工業機器人將會增加到260萬台,這比過去寫下新紀錄的2015年時期又增加了約一百萬台。而從行業區分,則有70%的工業機器人被應用在汽車、電子及金屬機械等領域較多,可視為需求最為強勁的市場。
被外界譽為智能工廠的標竿,鴻海集團的關燈工廠目前朝第六座邁進,預計年底將成立。這些關燈工廠手中握有6萬台工業機器人大軍實現全自動化生產線,規模堪稱全球之最,但即便如此,鴻海也不敢自詡自己走在“工業4.0”上,而是稱自己在“工業3.5”的階段。
許多人在定義工業4.0deshihou,dabufendouhuirenweiyingshiyizuochongmanquanzidonghuadegongchang。danshishishang,yijianquanzidonghuadegongchangbingbunengdaibiaojishizhinengzhizao,yinweizidonghuajishucongguoqudaoxianzaichixubuduanyanjin,bingbushiyingduigongye4.0的浪潮下所應運而生。國際工業大數據專家李傑就說,“自動化”可以取代人力執行重複性的工作,把做不好的工作做好,但“智慧化”卻可以做到人力不能做的事情,甚至做得更好。
對於智能製造,我們應該著重思考的是“智慧化”而非自動化。鼎新集團副總裁潘泰龢表示,推動智慧化的關鍵就在於人工智能,賦予機器如人的大腦般具有分析、思考、推論、決策的能力,未來不需要人類在一旁監看,也能做出相應且合適的決策,這才是真正關燈工廠的意義。呂芳銘在今年Computex2017展會上也曾表示,鴻海發展關燈工廠的下一步,就是要透過大數據、人工智能等技術實現智能化。

圖二 : 被外界譽為智能工廠的標竿,鴻海集團的關燈工廠目前朝第六座邁進,預計年底將成立。
人工智能領銜機器人
不(bu)過(guo)人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)的(de)定(ding)義(yi)很(hen)廣(guang)泛(fan),這(zhe)當(dang)中(zhong)由(you)許(xu)多(duo)技(ji)術(shu)集(ji)結(jie)而(er)成(cheng),尤(you)以(yi)工(gong)業(ye)機(ji)器(qi)人(ren)而(er)言(yan),機(ji)器(qi)學(xue)習(xi)的(de)應(ying)用(yong)十(shi)分(fen)重(zhong)要(yao)。比(bi)較(jiao)淺(qian)顯(xian)的(de)說(shuo)法(fa),就(jiu)是(shi)讓(rang)機(ji)器(qi)人(ren)去(qu)模(mo)擬(ni)或(huo)實(shi)現(xian)人(ren)類(lei)的(de)學(xue)習(xi)行(xing)為(wei),以(yi)獲(huo)取(qu)新(xin)的(de)知(zhi)識(shi)或(huo)技(ji)能(neng),並(bing)重(zhong)新(xin)組(zu)織(zhi)已(yi)有(you)的(de)知(zhi)識(shi)結(jie)構(gou)使(shi)其(qi)不(bu)斷(duan)改(gai)善(shan)自(zi)身(shen)的(de)性(xing)能(neng)。
領軍全球工業機器人的製造商庫卡(KUKA)biaoshi,rengongzhinengkexiezhujiqirenshiyinghuanjingsuodailaidebuquedingxingyurenhebiandong。bujingongyehuanjing,jiqirenshibihaihuijinruqitayingyonglingyu,ruzhuanyefuwuxingjiqirenhuoyibanfuwuxingjiqiren,zhexiejiqirendeduixiangzebianchengyibandazhong,yincibixubiandegengjialinghuo、更具調性,而此時,機器學習將會派上用場,協助這類型的機器人對於應用領域所需的專業技能更加熟稔與迅速適應私人環境。
結合人工智能技術的機器人,庫卡便透過開放模式來收集並解讀數據,並借助Microsoft Azure雲端平台對這些數據進行分析。而庫卡目前也正在針對許多項目進行研究中,例如RobDream。在RobDream中(zhong),機(ji)器(qi)人(ren)能(neng)夠(gou)在(zai)停(ting)工(gong)階(jie)段(duan)提(ti)升(sheng)自(zi)己(ji)的(de)能(neng)力(li)進(jin)行(xing)優(you)化(hua),和(he)人(ren)類(lei)一(yi)樣(yang)處(chu)理(li)發(fa)生(sheng)的(de)事(shi)情(qing),並(bing)從(cong)經(jing)驗(yan)中(zhong)學(xue)習(xi),像(xiang)是(shi)針(zhen)對(dui)算(suan)法(fa)進(jin)行(xing)情(qing)境(jing)相(xiang)關(guan)的(de)優(you)化(hua)與(yu)配(pei)置(zhi)。
對(dui)於(yu)庫(ku)卡(ka)而(er)言(yan),有(you)一(yi)個(ge)特(te)別(bie)重(zhong)視(shi)的(de)市(shi)場(chang),就(jiu)是(shi)電(dian)子(zi)業(ye)。原(yuan)因(yin)在(zai)於(yu)現(xian)今(jin)市(shi)場(chang)上(shang)有(you)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)推(tui)陳(chen)出(chu)新(xin),許(xu)多(duo)業(ye)者(zhe)因(yin)此(ci)必(bi)須(xu)加(jia)快(kuai)產(chan)品(pin)的(de)開(kai)發(fa)速(su)度(du)、suoduanchanpinshengmingzhouqilaiyingzhanduishou,yincichanxianxujubeigaodudelinghuoxingyimanzukuaisubianhuadeshengchanxuqiu,dancitongshi,youbixuyaoqiuchengbenjinkenengweichizaizuidideshuiping,kukabiaoshi:“這正是我們的機器人發揮作用的地方!”。
日本工業領域人工智能專家Tomi則認為,機器學習可為將來生產線帶來一些重大變化,“它正在改革整個製造環境”。liru,touguojiqishijiaodaitiguoquyirouyanjinxingjianzhazuoye,zhezhongfangshishitouguobagongchengshiderengongjiancejingyanzhuanhuaweishenduxuexisuanfaqushixianwurenhuajiance。huoshidafugaishangongyejiqirenzaijinxinglingjianfenjiandezuoyexingneng,jingguojiqixuexihou,jiqirenjikezhidaomeicidedongzuoshichenggonghuoshishibai,yihuoshiyidongdaonageweizhihuiyougenggaodechenggonglvdeng,genjushiyanzhengshi,jiqirenzailijing8小時的學習後,分撿成功率竟可達到90%,這已和一名純熟的作業人員擁有相當的水平。
甚shen至zhi,更geng可ke作zuo為wei工gong業ye機ji器qi人ren的de故gu障zhang感gan知zhi,在zai異yi常chang前qian預yu測ce,從cong而er避bi免mian機ji器qi故gu障zhang帶dai來lai的de損sun失shi和he影ying響xiang。現xian在zai的de工gong業ye機ji器qi人ren大da多duo配pei有you傳chuan感gan器qi來lai搜sou集ji正zheng常chang或huo異yi常chang工gong作zuo時shi的de波bo型xing、電流等訊息,而透過機器學習後,通過反複觀測到的波型,可以檢測到人類難以感知的細微變化,並在機器人徹底故障前就提出預警。

圖三 : 人工智能賦予機器如人的大腦般具有分析、思考、推論、決策的能力,未來不需要人類在一旁監看,也能做出相應且合適的決策。(Source:CBC.ca)
工業4.0發fa展zhan至zhi今jin仍reng無wu標biao準zhun化hua的de架jia構gou,為wei此ci也ye在zai執zhi行xing上shang增zeng加jia不bu小xiao的de難nan度du,麵mian對dui智zhi能neng製zhi造zao的de轉zhuan型xing,企qi業ye在zai踏ta出chu第di一yi步bu前qian,必bi須xu先xian了le解jie自zi己ji最zui主zhu要yao的de需xu求qiu為wei何he,而er非fei僅jin僅jin追zhui求qiu百bai分fen百bai的de自zi動dong化hua生sheng產chan流liu程cheng。而er諸zhu如ru人ren工gong智zhi能neng等deng新xin技ji術shu的de出chu現xian,或huo許xu一yi般ban中zhong小xiao企qi業ye或huo傳chuan統tong產chan業ye等deng“門外漢”對(dui)此(ci)並(bing)不(bu)了(le)解(jie),因(yin)此(ci)最(zui)好(hao)的(de)方(fang)法(fa),還(hai)是(shi)不(bu)要(yao)自(zi)行(xing)關(guan)起(qi)門(men)來(lai)做(zuo),而(er)是(shi)訴(su)求(qiu)專(zhuan)業(ye)分(fen)工(gong),借(jie)助(zhu)如(ru)係(xi)統(tong)整(zheng)合(he)商(shang)的(de)專(zhuan)業(ye)技(ji)術(shu)協(xie)助(zhu)導(dao)入(ru),以(yi)達(da)到(dao)優(you)化(hua)的(de)效(xiao)果(guo)。