工廠自動(dòng)化市場的發(fā)展，其實(shí)已有不短的時(shí)間，而隨著時(shí)間演進(jìn)，工廠自動(dòng)化這名詞似乎不夠吸引市場目光，所以取而代之的，就是「智慧工廠」一詞，另一個(gè)常用詞則是「工業(yè)4.0」。

PTC（參數(shù)科技）亞太區(qū)技術(shù)銷售資深協(xié)理汪崇真說，就他個(gè)人立場認(rèn)為，某種程度上，智慧工廠是被炒作出來的，其實(shí)就像有連網(wǎng)和應(yīng)用功能的手機(jī)就稱為智慧手機(jī)，當(dāng)工廠的產(chǎn)線也導(dǎo)入了通訊和應(yīng)用功能，就稱作智慧工廠，如此而已。

大塚資訊產(chǎn)品技術(shù)經(jīng)理俞志杰則是談到，工業(yè)4.0是一個(gè)近來業(yè)界熱門的話題，從第一次的工業(yè)革命，從人力轉(zhuǎn)換到機(jī)械，再轉(zhuǎn)換到電力的引用，使其設(shè)備的產(chǎn)能可以有所提升，到了70年代，自動(dòng)化與控制概念的引進(jìn)，進(jìn)一步讓機(jī)器與設(shè)備的效率提升，到目前則是帶入了網(wǎng)路與資訊功能，思考的是如何將這些功能放進(jìn)工廠裡面，但綜觀這些發(fā)展歷程，重點(diǎn)都是在「如何提升工廠的生產(chǎn)效率」，所以也不用特別管所謂的1.0或是4.0

圖一 : 從工業(yè)1.0到4.0，所談?wù)摰模贿^就是工廠與生產(chǎn)效率的飛躍性突破而已。（Source：西門子官方新聞中心）

俞志杰以他自身為例表示，他本人就是工廠出身，所以對於智慧工廠或是工廠4.0這些名詞，特別有感觸。他直言，產(chǎn)業(yè)界對於智慧工廠的定義與想法都不太一樣，主要是因?yàn)楫a(chǎn)品的多樣化與變化程度高，但工廠本身又必須在有限的投資與設(shè)備布局之下，來提升生產(chǎn)效率，所以各家大廠在這方面產(chǎn)生了些許的差異，但就大方向而言，其實(shí)是一致的。

智慧工廠的五大構(gòu)面

俞志杰認(rèn)為，智慧工廠大致上可以分為物聯(lián)網(wǎng)、機(jī)器人、虛擬工廠、智慧設(shè)備與巨量資料等五大面向來探討。

就物聯(lián)網(wǎng)方面，如何將人、資料與機(jī)器設(shè)備加以串連，當(dāng)資料的累積量愈來愈多的時(shí)候，這些資料就變得更有意義，如果串連的範(fàn)圍更廣，就會(huì)產(chǎn)生更多的價(jià)值，而這也必須透過實(shí)體的數(shù)位感測器，來減少錯(cuò)誤甚至是提升整體系統(tǒng)的效率。

汪崇真說，要達(dá)到智慧工廠或是所謂的智慧製造，這中間一定要透過一些手段，但現(xiàn)階段就是卡在沒有物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，所以產(chǎn)業(yè)界才需要有人負(fù)責(zé)整合的工作，這也是目前產(chǎn)業(yè)界所面臨的問題，而且單一廠商也無法完成所有的工作。此外，大家都在搞裝置連結(jié)，如何協(xié)助客戶可以更方便或是花少一點(diǎn)工夫來完成連結(jié)工作，這才是關(guān)鍵。

而在巨量資料方面，延續(xù)了物聯(lián)網(wǎng)所需要的感測器，隨著感測器的資料收集，感測器數(shù)量的增加，所以資料庫會(huì)愈來愈龐大，所累積的資料量若能轉(zhuǎn)化成有價(jià)資訊，對於未來的工廠效率的提升，會(huì)有實(shí)質(zhì)上的助益。

俞志杰指出，過去尚未提出巨量資料概念的時(shí)候，客戶認(rèn)為要將廠房資料從傳統(tǒng)的2D轉(zhuǎn)為3D，一直都存在相當(dāng)高的進(jìn)入門檻，但隨著技術(shù)不斷突破，像是運(yùn)算能力與網(wǎng)路速度等都有長足的進(jìn)步，所以門檻已經(jīng)降低不少，只是目前還是停留在資料管理、分享與簽核等功能上的使用，但若要談到分析功能，由於各家廠房的狀況不同，資料屬性也有所差異，此時(shí)就必須為客戶打造客製化的分析功能，才能真正地協(xié)助到客戶。

圖二 : 將廠房設(shè)備進(jìn)一步虛擬化，以便加速廠房布局，所以軟體平臺本身就扮演了重要的角色。（Source：ww.smarterinteractive.co.uk）

至於在虛擬工廠的部份，則是在工廠尚未進(jìn)入建置階段前，就能事先了解工廠的建置甚至運(yùn)作狀況，並減少實(shí)體建置所耗費(fèi)的成本與時(shí)間。

智慧設(shè)備著重的，則是源自於各類技術(shù)的不斷演進(jìn)，有助於自動(dòng)化能力的提升，對於現(xiàn)場即時(shí)製程的調(diào)度與反應(yīng)，可以馬上反應(yīng)。

而在機(jī)器人方面，就是能減少傳統(tǒng)人工可能造成的錯(cuò)誤，再加上未來人力有可能會(huì)減少，這對於工廠未來的運(yùn)作而言，也是相當(dāng)重要的課題。

不論是虛擬工廠或是整合平臺的建置，

其用意都是在減少不同專業(yè)領(lǐng)域業(yè)者們之的認(rèn)知落差，

因?yàn)槲覀兌贾溃蛟煲蛔腔酃S，

並非單一業(yè)者就能獨(dú)力完成，這中間需要很多的溝通與討論。

從2D到3D 虛擬工廠縮短認(rèn)知落差

俞志杰進(jìn)一步指出，早在2003年左右，達(dá)梭系統(tǒng)與西門子等CAD大廠就已經(jīng)提出了「數(shù)位工廠」的概念，這與現(xiàn)在提出的虛擬工廠的概念相當(dāng)類似，那時(shí)的想法就是希望將平面繪圖改成立體，讓客戶在進(jìn)行廠房建置時(shí)，能減少不必要的誤差、成本與時(shí)間。所以在當(dāng)時(shí)，就已經(jīng)有不少大廠跨入這個(gè)領(lǐng)域，只是到了現(xiàn)在，數(shù)位工廠這個(gè)名詞被改為虛擬工廠而已。他觀察，目前整體看來還是有九成以上的客戶只願(yuàn)意採用2D平面的繪圖內(nèi)容，若在美國約莫有七成的比例。

就實(shí)務(wù)上，有的人功力相當(dāng)深厚，光是採用2D繪圖就有辦法看出在廠房建置所會(huì)面臨的問題有哪些，但很多情況並不是這樣。他也直言，很多機(jī)臺設(shè)備業(yè)者的感受應(yīng)該相當(dāng)深刻，通常一開始把圖拿給客戶看，都不會(huì)有問題，但一進(jìn)入到實(shí)作階段，問題就會(huì)不斷冒出來，特別是進(jìn)入到中後段的工廠建置階段，還有更多現(xiàn)場的問題需要克服。

但實(shí)務(wù)上，若採用3D的作法，對客戶來說，是相當(dāng)具有影響力的，有很多問題可以及早被檢查出來，與客戶的想法落差可以縮小很多。所以，從2D進(jìn)入到3D，說穿了，就是提升整體工廠建置的品質(zhì)。

打造整合平臺 降低建置難度

從廠房建置來達(dá)到智慧工廠的願(yuàn)景，除了透過虛擬工廠的作法外，汪崇真則是從物聯(lián)網(wǎng)的角度來更深入地看待智慧工廠的建置。

汪崇真進(jìn)一步談到，把所有的裝置都串連在一起，有很多細(xì)節(jié)要顧及，這也包含了軟體層面。他說，就裝置連結(jié)這件事上，由於裝置之間的開放程度不同，類別多元，再加上供應(yīng)商各異，光是要把連結(jié)的工作就相當(dāng)不易，不過在這方面，臺灣業(yè)者在過去一直以來累積了相當(dāng)豐富的經(jīng)驗(yàn)，但連結(jié)了之後，還能不能再向外擴(kuò)充？這可能又是另一個(gè)要討論的問題了。

圖三 : 生產(chǎn)流程的建置，包含了輸送帶、機(jī)器手臂、機(jī)器視覺與馬達(dá)等多項(xiàng)裝置的控制，如何有效整合，成智慧工廠建置的重點(diǎn)之一。（Source：www.hexagonmetrology.com）

汪崇真直言，臺灣不缺裝置連結(jié)的人才，關(guān)鍵在於如何整合？而整合並不是個(gè)噱頭，它的背後有企業(yè)營運(yùn)的目的存在，若能讓管理系統(tǒng)呈現(xiàn)所有的畫面，就有助於工廠現(xiàn)場的即時(shí)判斷。

此外，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，很多大廠都在推動(dòng)自家的物聯(lián)網(wǎng)平臺，這的確也反映了物聯(lián)網(wǎng)目前沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)狀，但客戶能不能建置自己的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)？答案還是可以的，即便土法煉鋼還是可以做得到的，重點(diǎn)是要花多少時(shí)間？

歸納來看，從智慧工廠與物聯(lián)網(wǎng)搭配之後，各大廠商之間的連結(jié)與軟硬體的整合，如何在同一平臺上進(jìn)行整合，這是PTC所思考的地方，更進(jìn)一步的說，打造生態(tài)系統(tǒng)，讓合作伙伴們可以協(xié)同合作，來打造客戶所需要的原型系統(tǒng)。

就實(shí)務(wù)面上，客戶在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，一定是且戰(zhàn)且走，這樣才有機(jī)會(huì)進(jìn)行修正，仍然無法避免這樣的情形，即便公司旗下設(shè)置了物聯(lián)網(wǎng)這類的部門，所以系統(tǒng)建置的平臺本身也必須具備高度彈性的特色，讓系統(tǒng)建置時(shí)，可以更加方便。

結(jié)論

由此可見，資通訊技術(shù)的演進(jìn)，大幅提升了生活的便利性，長遠(yuǎn)來看，對於工廠的生產(chǎn)效率也能有相當(dāng)大的幫助，但在此之前，如何有效地打造一座智慧工廠，或許是所有的系統(tǒng)整合、機(jī)臺設(shè)備與製造業(yè)者們所要共同思考的課題了，而使用共同的語言或是平臺，以彌補(bǔ)彼此之間的認(rèn)知落差，進(jìn)而節(jié)省不必要的成本與時(shí)間，應(yīng)該是目前業(yè)界所一致努力的方向。

註：刊頭圖片（Source：西門子官方新聞中心）