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“自動”升級，智能制造宣告“智動”時代來臨

    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”。過去歷史經歷過三次的工業(yè)革命，從蒸氣機引進而開啟了機械化時代的工業(yè)1.0開始，再到運用電力創(chuàng)造大量生產的工業(yè)2.0，以及透過PLC/CNC控制器和機械手臂來提高自動化控制的工業(yè)3.0。如今，制造產業(yè)開始走向結合軟硬件與網絡的工業(yè)4.0時代。

　　圖一：制造業(yè)曲線變化

　　制造強國相繼推動智能制造政策

　　智能制造概念伴隨著工業(yè)4.0一詞，為2011年Bosch與德國在“漢諾威工業(yè)博覽會”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的智能制造政策。諸如美國AMP（Advanced Manufacturing Partnership）計劃、日本產業(yè)重振計劃與中國大陸的中國制造2025計劃、韓國智能工廠普及與擴散推動計劃等。

　　目前為止，雖然持續(xù)有各式各樣產官學研的活動在研究、討論、推動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，而是各國因應其不同產業(yè)結構與未來發(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)的認識與想象，發(fā)展出更“智能”的制造模式。

　　這跟過往熟知的自動化生產有何不同？簡單來說，智能制造就是運用基礎機械設備，加上信息硬件、軟件、系統(tǒng)整合技術與通訊標準，使工廠的生產行為具有感測物聯(lián)網（IoT）、數(shù)據(jù)搜集分析（Big Data）、人工智能、虛實系統(tǒng)整合（Cyber-Physical System）且具人機協(xié)同作業(yè)的特色。以德國智能制造政策“工業(yè)4.0”當作范例，便是要將制造業(yè)從自動化、大量生產，轉為虛實整合，也就是將虛擬互聯(lián)網應用在實體工廠系統(tǒng)中，并結合數(shù)據(jù)分析以改變既有制程。

　　圖二：主要國家智能制造推動政策

　　智能制造席卷不同產業(yè)，未來制造將更自主調整、產品更訂制化

　　那么，智能制造會為制造業(yè)帶來什么樣的轉變？未來諸如貨物、運輸、環(huán)境、原料、零件、設備、庫存、工廠環(huán)境、伙伴數(shù)據(jù)、生產后的產品信息、顧客使用行為等數(shù)據(jù)，都是被搜集、控管的對象，甚至可以機動性的根據(jù)生產狀況變更程序、預測且排除故障。未來將可以自主調整上下游供應配送、優(yōu)化生產環(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，并實時逆向追蹤生產進度與履歷，與建立售后顧客評價追蹤等服務內容，讓產品能夠愈來愈貼近顧客需求與進行更訂制化的服務。

　　德國西門子（Siemens）公司的安貝格智能工廠（EWA）便是的案例，在工廠生產面積與員工人數(shù)，歷經20多年不變的情形下，產能竟然可以提升8倍。原因即在于導入工業(yè)數(shù)據(jù)搜集分析機制，整個工廠內所配置的30多億個組件，都設定有專屬的識別ID、每天產生5,000萬筆與生產過程有關的數(shù)據(jù)。透過虛實整合運作，將近75%的生產作業(yè)已經實現(xiàn)自動化，僅有25%工作需要由人力來完成，整個工廠可以實現(xiàn)24小時不間斷的生產交貨。

　　如今，已經有許多大型企業(yè)引進智能制造概念，更橫跨不同產業(yè)，在汽車業(yè)、物流業(yè)、機械業(yè)、化工業(yè)等都已經有實例。例如美國特斯拉（Tesla）的超級工廠、美國亞馬遜（Amazon）的倉儲機器人、德國西門子（Siemens）的安貝格工廠、德國BASF的智能工廠、日本fanuc的機器人工廠及日本佳能（Canon）的無人工廠等。

　　隨著未來勞動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、或是被動的跟隨潮流，這波產業(yè)革新的熱潮如今已經席卷制造業(yè)，未來將一路蔓延至一般產業(yè)別，屆時對的影響將更加無遠弗屆。

參考資料：

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