臺灣5G頻譜釋出的第一階段競標已在今（2020）年1月16日告一段落，第一階段得標廠商中華電信表示將按照原定計畫於2020年第三季開通5G服務，為臺灣的5G通訊時代訂出明確的服務時間表。

5G同時擁有高速（speed）、低延遲（latency）、廣連結（connections）三項特性，其中，後兩者對產(chǎn)業(yè)發(fā)展影響顯著。而當5G加上AI邊緣運算，將對工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的智慧製造產(chǎn)生哪些影響？

從臺積電的致勝關鍵說起

業(yè)界人士分析，擁有技術領先、製造優(yōu)越和客戶信任等競爭優(yōu)勢，全球晶圓代工龍頭企業(yè)臺灣積體電路公司，在2019年第四季出貨量占全球五成（52.7%）以上，市占率分別為亞軍三星（Samsung）17.8%的三倍、季軍格羅方德（GlobalFoundries）8%的六倍。是什麼讓臺機電如此強大？

早在2011年起，臺積電營運團隊開始將大數(shù)據(jù)、機器學習等技術，應用在製程管理以降低生產(chǎn)週期，經(jīng)過2018年與2019年持續(xù)累積經(jīng)驗，造就臺積電這半年的爆發(fā)式成長，這是智慧製造技術造就企業(yè)成長的成功個案之一。

根據(jù)臺灣媒體報導，臺積電從2000年開始打造全自動化環(huán)境；2011年開啟智慧化時代，導入整合式IT平臺、大數(shù)據(jù)分析與應用；2016年啟動機器學習與深度學習，進入AI化時代；並從2018年起每年培育300位深度學習工程師，進入工業(yè)4.0的時代。

由於這一連串的智慧化之路，讓臺積電取得在2018年量產(chǎn)7奈米製程，以及2020年量產(chǎn)5奈米製程的競爭優(yōu)勢，在全球半導體製造技術上成為遙遙領先的領導者。

和大工業(yè)的革命性躍進

美商特斯拉汽車所需的汽車傳動軸，是由臺灣的隱形冠軍和大工業(yè)所提供。和大工業(yè)透過智慧製造改善傳統(tǒng)作業(yè)效率，從過去投料到產(chǎn)出需要約2個星期的生產(chǎn)週期，大幅縮短至90秒便能產(chǎn)出一支汽車傳動軸，這樣的效能即是充分應用智慧製造後，所帶來超乎預期的革命性跳躍。

海爾：人工智慧加5G的互聯(lián)工廠

中國的家電龍頭廠商海爾，在2019年世界工業(yè)網(wǎng)際網(wǎng)路產(chǎn)業(yè)大會上，聯(lián)合中國移動與華為技術正式發(fā)佈「人工智慧加上5G」的互聯(lián)工廠，以全新的商業(yè)模式以及資通訊科技（Information and Communication Technology；ICT）的創(chuàng)新與變革，重新定義未來智慧製造。

事實上，從機臺蒐集數(shù)據(jù)不是新的概念，但將數(shù)臺設備透過DCS（Distributed Control System，集散控制系統(tǒng)）、PLC（Program Logic Control，可編程邏輯控制器）或PC-Based控制系統(tǒng)完成自動化的目標後，再進行軟硬體、數(shù)據(jù)資訊與網(wǎng)路傳輸技術的整合，即將轉(zhuǎn)型成工業(yè)4.0新時代（如圖一）。

圖一 : 軟硬體、數(shù)據(jù)資訊與網(wǎng)路傳輸技術的整合，將重新定義未來智慧製造，轉(zhuǎn)型成工業(yè)4.0新時代。（資料來源:MIC資策會／整理：戴智偉）

智慧製造 持續(xù)進化的工業(yè)數(shù)據(jù)

產(chǎn)業(yè)界由過去使用感測器數(shù)據(jù)來優(yōu)化自動化控制的方法，隨著時間與技術的推移與進化，已發(fā)展為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）的新架構。

從技術角度上來看，IIoT並沒有改變原有工業(yè)數(shù)據(jù)的價值，反而補充了許多原來透過感測器無法獲取的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)來源可以來自於手持式裝置、運輸載具、影像監(jiān)控系統(tǒng)、企業(yè)ERP數(shù)據(jù)等。

也就是說，透過新科技獲取更多具參考價值的數(shù)據(jù)，再從數(shù)據(jù)庫中提取特徵，透過人工智慧達到提高產(chǎn)量、降低成本、提高庫存週轉(zhuǎn)率等，進而優(yōu)化供應鏈、庫存管理、製程、產(chǎn)品品質(zhì)以及產(chǎn)品交貨期等需求，能協(xié)助製造業(yè)朝智慧製造邁進。

IIoT：從終端市場到製造平臺的最佳捷徑

目前市場上越來越多的產(chǎn)品或物件內(nèi)建連結網(wǎng)路的功能，例如：智慧手機、冰箱、洗衣機、冷氣、打掃機器人等，這些產(chǎn)品或物件都會藉由網(wǎng)路來傳遞使用者習慣的數(shù)據(jù)給製造商，藉以改善產(chǎn)品設計或是新產(chǎn)品與服務的設計參考。這些具有網(wǎng)路連結的產(chǎn)品加上智慧工廠的架構，形成了一種具有智慧互連的相依性（圖二）。

圖二 : 具有網(wǎng)路連結的產(chǎn)品加上智慧工廠的架構，形成一種具有智慧互連的相依性。（資料來源:MIC資策會／整理：戴智偉）

透過智慧互連的方式產(chǎn)生製造數(shù)據(jù)、消費者使用數(shù)據(jù)、供應鏈數(shù)據(jù)等，製造商再從這些數(shù)據(jù)庫中找出具有價值的創(chuàng)新服務模式，為企業(yè)與消費者創(chuàng)造更好的使用者經(jīng)驗以達雙贏的目的。

圖三 : 從應用價值的功能與目標出發(fā)，透過統(tǒng)計特性從資料端挖掘特徵，用智慧互連的方式會產(chǎn)生各類大數(shù)據(jù)。（資料來源:MIC資策會／整理：戴智偉）

產(chǎn)業(yè)結構已變革

隨著越來越多的感測器與內(nèi)建感測器的設備（如：手持式裝置）創(chuàng)建的混合數(shù)據(jù)環(huán)境，加上5G架構投入商業(yè)服務後，未來將會有更多的地理資訊，數(shù)據(jù)格式從各式各樣的系統(tǒng)產(chǎn)生，精準妥善的利用這些數(shù)據(jù)，將改變現(xiàn)有市場上的競爭情況，例如：臉書（Facebook）計畫推出自用版的加密貨幣Libra，這將使得現(xiàn)有金融體系增加藉由金融科技挑戰(zhàn)的全新案例；又或是亞馬遜（Amazon）的Echo以及谷歌（Google）Home智慧音箱的問世，充分蒐集了消費者的家庭生活方式（Life Style），這些數(shù)據(jù)經(jīng)過時間積累，將可能來重新塑造物流業(yè)，外送行業(yè)等的新商業(yè)模式讓客戶擁有新的服務，讓生活變得更便利。

改變已策動，爆炸式的應用隨時可能擊發(fā)而直接衝擊到現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)供應鏈，面對這樣可能的改變，你的企業(yè)準備好了嗎？

擁抱工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與整合現(xiàn)有感測器的策略

借鏡臺積電的經(jīng)驗，導入整合式IT平臺及大數(shù)據(jù)分析與應用，是進入智慧工廠的基礎。目前臺灣的製造業(yè)多已完成自動化的環(huán)境，因此將目前感測器的數(shù)據(jù)視覺化以及與BI系統(tǒng)整合，可視為實現(xiàn)智慧工廠的第一步。

另外，「預測性維護」的技術也開始在部分的製造業(yè)建置與部署，可以預見工廠智慧化的挑戰(zhàn)將可能會是：多種協(xié)議的數(shù)據(jù)整合、資訊基礎架構將承載更多數(shù)據(jù)量、數(shù)據(jù)的格式與來源的多樣化、推陳出新內(nèi)建不同感測器的設備，以及新的數(shù)據(jù)孤島等。

（本文作者戴智偉為精誠資訊智慧雲(yún)端策略發(fā)展事業(yè)部資深技術處長）