工業4.0正式啟動 市場競逐激烈加劇

面對全球激烈的市場競爭，製造產業外移的壓力，愈來愈短的產品生命週期，以及來源短缺成本卻不斷攀高的勞工需求，各國紛紛提出製造業發展解決之道，其中又以德國提出的工業4.0(Industrie 4.0)最受矚目，從機械動力帶動工業1.0、活用電力的大量生產帶動工業2.0、活用電子進行生產自動化的工業3.0，工業4.0則是依靠資通訊技術。

其中較為重要的技術包括大數據擷取(Big Data)、雲端伺服器(Cloud Computing )、虛實整合系統(Cyber-Physical System；CPS)、擴增情境(Augmented Reality；AR)及協同型機

工廠自動化論壇展現智慧工廠新布局

在德國掀起工業4.0的風潮後，工廠自動化的議題得到更多的重視，世界各國無不視為第四波產業革命的到來。如何設法透過自動化解決方案，解決製造業相關3個重要課題，包括提升效率、縮短投入市場前的時間以及符合製造業者需要的生產目標，也就成為各種工廠自動化解決方案致力達成的目標。

DIGITIMES於9月8日假新竹喜來登大飯店及9月20假高雄漢來大飯店舉辦「工廠自動化論壇」，邀請學者及業界專家分享工業自動化的最新應用及案例，就是希望能提供與會來賓第一手的資訊，思考如何落實智慧工廠的智動化布局。

與工業4.0相關的重要技術，主要有大數據擷取、雲端伺服器

新自動化技術與智能製造

自從德國提出「智慧工廠(Smart Factory)」的概念，掀起工業4.0的風潮後，世界各國無不視為第四波產業革命的到來。台灣歐姆龍(OMRON)客戶服務部經理李文駿指出，工業4.0的概念，其實不外乎是將現有的科技加以整合，解決製造業相關3個重要課題，包括提升效率、縮短投入市場前的時間以及符合需要的生產。

至於世界其他國家製造業與工業4.0相關的技術活用狀況，李文駿表示，日本較為關注工業機器人的相關應用，目前正積極制定機器人國際規範，人與機器之間的安全規範，也是其中的重點。至於美國則是著重在大數據蒐集技術，設法不斷的優化製程。

李文駿認為，工業4.0時

工業物聯網與智慧製造

製造業在工廠自動化、智能化的意識已經抬頭，連帶也有許多業者關注相關技術及應用的發展。新漢IoT智動化事業群總經理林弘洲指出，全世界目前都在關心工業4.0，如南韓最近因為經濟狀況停滯，要求再工業化，泰國工資則面臨工資高漲，一年飆漲幅度達40%，需要降低對勞工的需求，包括智能製造、智慧工廠等，都成為製造業關注的焦點。

林弘洲表示，工業4.0包含－智慧製造、綠色製造及城市生產。台灣主要是關注智慧製造及城市生產這兩個部分。尤其是城市生產，林弘洲認為對台灣特別重要，因為台灣社會城市化發展相當快速，幾乎已經沒有鄉下，原本佔地面積廣大的廠房，需要透過IT整合，變成一二十層樓

智能製造與自動化工廠的新平台

在工業4.0的趨勢帶動下，製造過程中所產生的資訊，不僅只是送到雲端而已，還得設法讓機器跟機器溝通；而機器的複雜度日增，速度要求也愈來愈快，但成本卻又不能相對提升，在在都成為智能製造與自動化工廠的難題。

美商英特蒙(IntervalZero)研發經理華伊夫(Yves de la Broise)指出，採用特定的硬體解決方案，雖然就可以解決前述問題，但成本問題依然難以避免，因此選擇已經標準化的硬體，搭配客製化的軟體解決方案，可能會是更好的解決之道。

傳統的運動控制架構，會讓不同的硬體控制卡執行不同的任務，而現在的電腦CPU因為可以跑好幾個DSP

設備監控上雲端 隨時隨地自動化

雖然電腦監控的技術及應用早已行之有年，雲端化也很早就開始應用，但一直缺乏標準化的作法。連立達科技產品經理陳孝瑃指出，台灣的軟硬體開發環境，一直是以Windows為主，Linux相關軟硬體的應用開發在台灣一直很難興盛。

但近幾年來，因為雲端運算的風行，Linux開始受到重視，連立達原本是工業電腦經銷商，一直以Linux + ARM base的工業電腦為主，適逢雲端設備監控市場開始起飛，決定加入自己的中介軟體，來滿足雲端設備自動化的需求。

陳孝瑃表示，設備監控的趨勢從連上網路就已開始，一開始只是網路化，

智慧影像+優化儲存 建立高科技廠房

建立高科技廠房需要的技術及應用不知凡幾，AXIS台灣安迅士網絡通訊業務總監游承岳指出，網路攝影機就像眼睛，智慧影像軟體平台如同大腦，配合工業級的交換器，讓神經網路通暢，才能完成一個完整的高科技廠房解決方案。

選擇工業級的網路產品，游承岳認為至少要考慮幾項因素。產品首先要有工業化、寬溫、穩定性高和防水的特性，尤其是網路環境若有戶外需求，更是重要。網絡要能夠不間斷抗干擾，更要具備不斷電技術，業者若能具備垂直市場及無線監控的豐富經驗，同時又有全球國際認證，對智慧工廠的建置將會有相當大的幫助。

至於智慧影像軟體平台所需要的功能，游承岳認為應該要有

距離長 抗干擾 LoRa傳遞資料幫助工廠自動化有一套

任何的自動化管理系統，第一步就是要取得資料，如果無法將資料輸入到系統，功能再強的系統都將只是空殼子。旭和科技總經理黃坤成指出，傳遞資料的技術非常多種，但如果要資料需要傳遞的距離非常長，LoRa將會是傳遞資料的利器。

LoRa顧名思義，其實就是Long Range，屬於一種長距離﹧低頻寬﹧低成本﹧低功耗的通訊技術，優點是可以傳遞相當長的距離，抗干擾的能力很強。黃坤成表示，LoRa原本是軍用技術，但商業化後，其實已經發展一段時間，主要是SEMTECH在努力推廣，早在2013年就已經有晶片產品問世，2014年更結合Microchip夥伴到處布建，終於在2015開始有

智慧製造及自動化新技術衍生新商機

創新可以為產業帶來更多的獲利，台灣大學電機系講座教授羅仁權指出，如iPhone在2010年的獲利比例，台灣只佔0.5%，iPad也只佔獲利的2%，但隨著台灣製造業的努力，到了iPhone6推出時，台灣所佔的獲利比例，已經愈來愈大，對台灣股市市值的貢獻更高達56.7%，商業周刊也曾針對台灣的精密機械產業，下過「影響全世界的60公里」的標題，可見台灣製造業的創新威力。

但台灣產業仍然面臨幾個主要問題，包括勞動人口遞減，引發缺工現象，連帶也影響台商回台投資的意願。僱用外勞雖可解決缺工問題，但也可能會面臨管理困難、工作品質等問題，影響所及，就造成整體產業人均產值趨緩

大陸地區智能工廠需求起飛 成長超乎預期

台灣相當早就開始規劃智能工廠與自動化等相關作業，在高科技產業中可以看到許多成功的例子。近年來就有許多專家顧問到大陸協助規劃與建置，其中曾經擔任中國家電集團智能工廠全流程諮詢顧問，同時也是目前智能工廠SIG成員的黎家儼，就擁有相當豐富的輔導與建置經驗。

他在演說中就提到在大陸規劃智能工廠的經驗，大陸的製造業近年來不斷成長，一直有「世界工廠」的稱號，但是隨著工作環境、法律制度、管理規章、人民生活及員工知識水準改變，大陸過去所擁有的低成本優勢已經逐漸消失，為了因應這些改變，大陸的製造業也不斷力求成長。

黎家儼根據他過去數年的經驗及觀察到的結果

以自動化PLC打造智能生產新模型

工業4.0的訴求及主要要解決的3項重要課題分別是：提高效率、節約能源及資源、員工工作與生活平衡；企業縮短投入市場的時間，同時要符合特定客戶的需求。

OMRON客戶服務部技術經理李文駿在會中除了說明工業4.0與智能工廠之間的關係、關鍵技術及需求供給間的變化外，還以OMRON自身日本工廠的智能化為例，向在場的來賓說明如何建立工廠4.0。

他提到要達成智能工廠的關鍵概念就在於「虛實系統(Cyber-Physical System；CPS)的實現與進化，這也就是工業自動化與資訊化互相作用的系統，與黎家儼所提到的內容正好前後呼應。為了要達成這項目標

工廠智慧化、設備狀態監控及預防維護解決方案

長久以來，生產設備狀態的監控及預防維護就是工廠管理中相當要的課題，對於耕耘這塊領域數十年的國家儀器來說，工廠自動化到智能工廠的變革歷程就相當於他們公司的發展經歷。

過去工廠設備的檢查維護幾乎都是仰賴人工，國家儀器技術行銷工程師葉俊寬則比較了人工巡檢跟機器監控的差異性。「人工巡檢有時間上的落差，而且會因為各種可能的人為因素造成錯誤，而這也是工廠自動化想要解決的一大難題。」

簡單來說，當工廠越大，設備越多，人力巡檢所需要花的時間就更長，所回報的資訊正確性也會更低。這是因為巡檢到回報之間的時間落差增加，而根據過去的經驗也顯示，有許多問題都是因為巡檢空檔增

以智慧科技再造生產新動力

要做到智慧工廠有許多面向可以選擇，但就實際組成來說，物聯網及設備自動化是不可或缺，而人機介面也是其中重要的一環。因為不管再好的設備或工廠規劃，最終還是要回到人力設定控制，因此一套好的人機介面就成為管理控制上相當重要的關鍵。

北爾電子產品經理張資芳則分享了他們對於工廠自動化的觀察。「工廠自動化的涉略範疇相當廣泛，更需要多家廠商協同合作，才能讓客戶達到最好的經濟效益。」

在北爾電子的智慧工廠規劃中，有五個C是相當重要的，這五個C分別是：設定(Configuration)、知覺(Cognition)、網路(Cyber)、對話(Conversio

高科技廠房的成功方程式

工業安全一直是工廠管理中相當重要的部分，而在智能工廠的發展中，透過業已成熟的物聯網技術整合安全監控及作業安全，也是相當重要的一環，因為有安全的環境與流程，才能夠落實工廠自動化，進而打造出完善的智能工廠。

不過在工廠自動化中，該如何建構全方位的安全管理就相當考驗建置人員。因為當工廠開始導入自動化，代表的就是廠房內的人員數量也隨之減少，過去仰賴人員巡察找出問題或定期維修，已經不足以滿足需求，因此透過平台化與自動化讓安全監控或是災害偵測更為輕鬆簡單，就成為智能工廠重要的課題。

AXIS台灣安迅士網絡通訊業務總監游承岳就指出，在智能工廠中要如何將

監控新潮流 以3D影像偵測建構智能工廠安全性

智能工廠的概念在人機互動上已經不同於以往，過去所有的管理操作幾乎都是以人為主，但是現在則是儘量交由機械自動化，摒除人所可能帶來的干擾與影響，但透過更有效率的方式結合人機，進而創造更好的環境。

為了要得到更好的掌控能力，監控與自動回報是不可或缺的，而除了設備與產線的監控之外，對工廠環境的監控也是相當重要的。因為在無人工廠中，機械設備在全自動運作的狀況下，人若冒然踏進，就很容易受傷造成安全問題。

因此在智能工廠中，如何兼顧廠房與人員的安全性，就是相當重要的課題。而對於晶睿通訊來說，影像監控設備會是智能工廠中相當重要的一環。影像除了安全監控之

以自動化控制創造安全智能工廠環境

在本次論壇中，有許多專家都提出智能工廠需要有工業工程、資訊技術及自動化等領域的人才，因為在智能工廠中不但要打造全新的產線及規劃，也需要導入物聯網、高效能的伺服器與資料庫，當然還要有多種自動化設備，這樣才能從生產到管理都以自動化完成目標。

特別是在安全管控的自動化上，除了影像的管理自動化外，其他如煙霧、溫濕度、能源或是消防等方面也應該要導入全自動的安全管理體系中。採用不同的智慧防災目標及系統，整合其他廠商進而自動處理災禍就是漢威聯合的目標。

「比如說在工廠內部就應該要隨時偵測廠房內的氣體，避免任何有毒氣體的危害；而在工廠外部則要注意各項排放

審視自身面對問題 尋求解決方向

自從工業革命以來，工業發展的程度便成為衡量一個地區經濟發展的指標之一。但隨著人口數量與結構的改變，資源日漸稀少，供需失衡以及經濟模式的改變，面對不同的問題，工業的發展就有不同階段的改變。

如果將1769年第一次工業革命稱之為工業1.0的話，那麼從導入電力及生產流程改變，到引進IT自動化生產，乃至於2011年德國提出的預測製造、生產聯網與智慧製造，整體工業已經歷經4次革命，而這也是工業4.0，或是現在所稱的智能工廠的發展歷程。

「其實仔細分析台灣的工業現狀，可以發現台灣目前大多數製造業都還停留在2.0的階段。」金屬工業研究發展中心能源與精