善用AI推動智慧製造決策，聰明轉型
- 闞大成／DIGITIMES企劃
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府城古都－台南，建城400年，文風鼎盛，產業匯聚，紡織、金屬、汽車零組件、精密機械、半導體與光電等新舊產業建構整體產業聚落；當數位、淨零轉型時代來臨，古都從傳統邁向創新，如何推動生產模式、營運決策走向數位轉型，開啟製造的新未來？
D Forum 2024 轉型驅動智慧，創新工廠未來論壇台南場，邀請產官學各界好手，分享各自領域的發現及實務經驗，期透過數位創新帶動產業升級、推動供應鏈重組以強化韌性、達到淨零碳排，實現綠色製造。
以自働生產管理環實現簡易智慧化
成功大學製造資訊與系統研究所教授楊大和表示，在自動化為主的時代，精實生產就是「簡易自働化」或是「大小適中的設備」，因為簡易，所以改善成本低、設備彈性佳、維護容易，現場人員可參與提案自行改善設備，以發揮人的智慧，達成人才培育的目的。
如何實現簡易智慧化？楊教授提出自働生產管理環(Jidoka-JIT Cycle, JJC)。Jidoka代表機器具有判斷問題的能力，有品質問題，機器會自動停止，JIT是標準的即時生產，為連續流的觀念，掌握這兩個就掌握現金流的流動速度。
簡易的前提在善用既有的數位平台，透過適當功能和適當複雜度，導入客製化程式，客製化程式即為JJC，以限量資訊支援JIT和Jidoka的改善循環，不必過度複雜，假以時日的循環過程，就會愈來愈靠近想達到的智慧化。
為什麼不採用系統性的解決方案，而是定位在限量資訊跟持續改善？楊教授表示，使用JJC主要跟資料有關，一般系統化的解決方案，如ERP、MRP、MES等，都是假設資訊的輸入為確定性的，但這些確定性的輸入資料，很難支援現場人、機、料、法的變異性質；而AI可針對可預測性的資料直接發揮功能，此部分佔了企業大部分投資，對AI較不擅長的適應性資料，可交由人來判斷。
遠距低能耗無線監診方案以LoRa最受關注
研華科技市場開發經理吳東陽表示，在ESG、智慧製造、AI、5G等領域，遠距無線應用領域以LoRa解決方案最受關注。
LoRa具備傳輸距離長、訊號穿透性佳、支援AES128安全加密、配置成本低等優勢，LoRa採開放式架構，可與第三方LoRaWAN設備相容，研華的解決方案支援多國頻段，可協助客戶一致性的調用規格。
研華與合作夥伴譜威科技建置的LoRa解決方案架構，涵蓋從底端的設備、譜威的分析系統，以及最終研華的雲平台。
譜威科技以振動為核心技術發展振動測試與設備監測，市場部經理張瑋恆表示，旗下的第四代智慧型線上設備監測系統Phoenix GM4 以感測器量測振動及溫度訊號進行監測，透過自動設備異常損壞診斷系統，守護設備健康，目前台灣已有55個線上監測系統廠案，其中21個是無線。
數位協同，AI賦能永續未來
叡楊資訊在AI領域投入10年，近期更協助經濟部智慧財產局推出「以圖找圖商標檢索系統」，讓民眾可透過用AI檢索「圖形商標」。
有了AI如何做雙軸轉型？叡楊資訊全方位銷售顧問處副處長李政權提到，資訊系統的內部應用要改變，也就是必須兼具科技與溫度的員工體驗。新的體驗由AI統提醒，並根據使用者打造，透過對話式服務實作情境，讓人員第一時間輕鬆掌握各類即時資訊。
華碩電腦智慧解決方案事業部市場開發經理陳苓萱介紹華碩智慧工廠，工廠架構涵蓋「協同商務層」與「企業營運層」上面兩層，以及「設備控制層」與「現場管理層」下面兩層，並透過數據中台彙整工廠大數據，整合OT跟IT的Data。
其中的智慧排程派工系統，納入人、機、料、法等生產製造四大關鍵要素，內建AI 引擎，預先整合所有必要的考量因素，包括人力素質、機台保養調度、物料清單等變數，可依實際情況進行即時調整和優化，提供最新的最佳解法排程。
以LLM打造企業KM搜尋新架構
台灣大哥大資深處長吳竹松表示，目前台哥大提供官網、IVR、Chatbot 客服機器人等線上服務的管道，分攤客服人員的負擔、降低服務成本，但在生成式 AI 蓬勃發展之際，對於大型語言模型(LLM)的優化與應用，是企業面臨的重大課題。
吳處長指出，台哥大以 RAG + AutoGen 的混搭架構，強化LLM的應用能力，同時透過 ASR、TTS、Video等先進 AI 處理技術，擴大應用範疇。
RAG係使用知識庫等外部資料來擴充LLM的大腦知識，檢索出最符合客戶問題的答案，再由LLM生成回答內容，並利用ASR模組，將語音轉換成回覆文字，交給TTS生成語音，播放給客戶聽。
建構水資源循環管理，加速智慧廠務轉型
基士德科技技術總監卓伯全博士從公部門、各產業以及基士德本身三個面向，分享水資源循環管理現況。
因應全球氣候變遷，公部門推動雲端基礎水環境建設，擬定台灣各區水計畫基本架構，透過打造西部廊道供水管網、推動再生水科技造水等措施，建立從水源到水龍頭等整體性的經營管理，以達到供水穩定。
卓博士表示，政府在水資源管理上偏重量的管理，以滿足各產業民生上的用水需求；質的部分，環境部於2023年與各大院校合作研發低耗能、低成本、低空間使用及資源循環(4L+C)的新興廢水處理技術，鼓勵各產業的汙水處理廠朝此方向發展。
產業方面，根據淨零減碳路徑，到2050年再生能源佔發電比將超過60%，加上企業陸續加入RE100計畫，宣示2050年將達成100%採用綠電的目標，挑戰很大。
廢汙水處理中的化學處理部分，在原料取得的階段，碳排放量佔比達49.26%，廢棄物處理階段亦達47.69%，因此，在廢汙水處理首要需做到優化處理，且在處理過程就要節能減碳。
卓博士表示，基士德利用水資源AIoT管理平台協助企業永續運營，其在2015年成立智慧水務推動小組，發展所有水資源需要用到的設備處理過程、操作、維護管理等軟硬體設施，2022年完成智慧水務服務平台，提供產業評估如何把AI接入汙水處理廠。
基士德的水資源管理從設備賦能、程控智聯兩個方向出發。設備賦能將所用到的設備建立健康管理平台，並給予設備智能化監測模組，藉此做到設備延壽跟E化巡檢。程控智聯將所有水處理的機制或方法建立智慧化控制系統，藉由AI導入進行模擬評估或水質預測，達到操作優化或節能節費。
以工業雙AI驅動的新一代全自主化工廠
2022年SEMI GEC智慧製造倡議提出自主智慧工廠的金字塔模型，聯華電子副處長林京沛說明，金字塔最底端包括物料位置追蹤、感測器等基礎系統，按任務需要存取數據；上一層為Smart Factory 1.0，利用數位孿生、大數據等技術，把不同系統整合；3、5年後進展到Smart Factory 2.0，透過 AI/ML、資產利用率、勞動力優化，達到更高水準的智慧化；最頂端是自動執行，採智慧控制室(smart control room)的概念，即使人在外面，沒有實際控制場域運作，場域系統亦可自行運作。
自主智慧工廠金字塔模型最頂端最難定義，也因屬於企業競爭力的一環，少有企業分享。
金字塔模型若以自駕車等級比喻，使用者為駕駛，系統為汽車，將更容易理解；當自駕車等級來到Level 3以上，即是系統主導，相對應金字塔模型，則為最頂端的自動執行，採智慧控制室的概念。
工業雙AI是驅動工廠邁向智慧製造全自主化的重要關鍵，即透過Analytic AI、Generative AI達成工業雙AI，從進行數個項目，進展到數十個、數百個項目，此時需要公司跨組織的平台推動。
平台工程組織包含對齊部分業務領域的工作流程，並致力於核心業務邏輯的stream-aligned teams；幫助stream-aligned teams克服障礙並察覺缺失的enabling team；需要重大技術專長時即形成的complicated subsystem team；以及提供有力平台，來加速stream-aligned teams交付速度的platform team。
精實管理與自動化技術助攻智慧製造
析數智匯業務暨行銷副總經理張平和表示，工廠的資訊系統包含ERP實際紀錄、 MES現場執行監控，以及供應鏈管理，因ERP、MES和供應鏈管理間有斷層，無法因應現在訂單少量多樣、客戶需求變化大等問題。
析數智匯開發智慧精實生產資訊管理系統，包含智能先進生產排程APS、數據中台暨資料治理平台、訂單暨投產需求智能預測規劃平台等，可協助企業解決上述問題，達到精實管理目標。
倍福自動化技術的核心概念為取代工廠裡看到的主機板等控制技術，運用電腦開發軟體，進而建立解決方案。
應用經理Kevin表示，除了數據蒐集、分析，自動化軟體解決方案中最重要的是控制，工業領域要達到高速、高精度、即時性的控制，需要很多軟體支援即時作業系統。
倍福自動化是軟體公司，其提供的PC-based解決方案，可將所有功能彙整在一台小型電腦，工廠端、廠務端、設備端等所需功能都用軟體完成。
利用AI工具將資料變金礦
KEPServerEX是工業通訊軟體的萬用平台，研杰科技總經理張振忠說明，透過Kepware 100多種Driver工具，連結高達數萬台設備裝置，取得數十萬點資料量，再將這些數據提供給後端應用軟體，或是由AI進行分析，這些應用可提供到戰情室，作為機器設備故障等預測。
KEPServerEX利用單一平台去蒐集這些設備資訊，當成單一窗口提供給應用軟體使用，在費用支出、安全性、穩定性等更勝一籌。
新漢集團策略行銷協理羅仕昀認為，智慧製造最終仍要回歸到數值，機器學習需要好的資料、好的命題。新漢的虛擬資料科學家平台自主訓練有價值的模型、製造Knowhow與經驗管理系統，並動態調整製造參數、配方的優化與預測系統。
羅協理表示，新漢利用工廠製造決策IT系統，將在MES裡的資料進行AI學習演算，已完成食品加工業、面板業等100個以上的工業資料集，可供其他同業參考。
SAS顧問郭泰竹表示，SAS開發的SAS Viya，透過自動資料剖析、視覺化探索與增強式進階分析、自動預測與模型等一鍵部署，進行根因分析、提升品質良率；並採用開源的進階AI 分析平台，透過特徵工程等增強資料分析，幫助資料科學家加快資料探索流程，藉由Auto ML 自動機器學習框架，降低資料科學門檻。
數位轉型，善用AI讓企業變聰明
群創光電智能推進處處長張幼銘介紹群創近年導入AI推動價值轉型的成果，包含與屏東海生館合作的水中立體呈現技術，其利用3D微結構光學傳輸板設計，將櫻花鉤吻鮭的虛擬影像投影於水族箱等。
群創光電亦將AI運用到醫療領域，其與奇美醫學中心合作，打造台灣首台自行研發及生產的「智能化療調劑機器手臂」。
張處長指出，抗癌化學用藥具有細胞毒性，過往藥師採手動抽取和混合藥物，需穿著全套防護裝備，並處於無菌潔淨的環境。
智能化療調劑機器手臂採九大智能化化療模組，利用控制智能手臂整合深度學習、影像辨識系統，可減少人為誤差，並以先進的辨識系統和資訊串接，確保每個藥物的正確性和一致性，為病人用藥安全把關，也可保護藥師避免暴露於危害中。
群創光電為台灣首間獲得世界經濟論壇(WEF)「燈塔工廠」認證的面板廠，燈塔工廠強調的是良率、製造技術和產能的改善。
張處長說明，群創的燈塔工廠透過AI工具，在新產品階段透過少量數據模擬，預防大量生產的危險；並讓機台間進行對話，在適當的時間進行週期性保養；AI亦可在製程提供安防警示，在人員可能做錯前提供告警；並進行自動檢驗修補，在人工發現前，由AI找到不良品，執行修補。
群創光電在AI領域不只是應用方，也是模型建立方，其開發的開源繁中優化的語言模型白龍，在公開水準上已名列前茅，使用OpenAI模型，符合企業專屬的領域需要，又可內部管控。
善用AI，推動企業智慧決策，聰明轉型
面對VUCA時代的易變、不確定、複雜與模糊性，企業要夠敏捷、夠聰明。從產品設計到生產製程、檢驗量測、總體規劃，若能善用AI技術，即可產生強大的競爭力。
AI運用在產品製程上變得極有價值，成為企業競爭力的關鍵。如何運用AI打造智慧工廠？如同群創光電智能推進處處長張幼銘所言，把握兩個原則：以人為本，從使用者角度出發，以及化繁為簡，將複雜的應用情境，透過分析產生商業價值。
