工廠自動化市場的發展，其實已有不短的時間，而隨著時間演進，工廠自動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，另一個常用詞則是「工業4.0」。

PTC（參數科技）亞太區技術銷售資深協理汪崇真說，就他個人立場認為，某種程度上，智慧工廠是被炒作出來的，其實就像有連網和應用功能的手機就稱為智慧手機，當工廠的產線也導入了通訊和應用功能，就稱作智慧工廠，如此而已。

大塚資訊產品技術經理俞志杰則是談到，工業4.0是一個近來業界熱門的話題，從第一次的工業革命，從人力轉換到機械，再轉換到電力的引用，使其設備的產能可以有所提升，到了70年代，自動化與控制概念的引進，進一步讓機器與設備的效率提升，到目前則是帶入了網路與資訊功能，思考的是如何將這些功能放進工廠裡面，但綜觀這些發展歷程，重點都是在「如何提升工廠的生產效率」，所以也不用特別管所謂的1.0或是4.0

圖一 : 從工業1.0到4.0，所談論的，不過就是工廠與生產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，產業界對於智慧工廠的定義與想法都不太一樣，主要是因為產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備布局之下，來提升生產效率，所以各家大廠在這方面產生了些許的差異，但就大方向而言，其實是一致的。

智慧工廠的五大構面

俞志杰認為，智慧工廠大致上可以分為物聯網、機器人、虛擬工廠、智慧設備與巨量資料等五大面向來探討。

就物聯網方面，如何將人、資料與機器設備加以串連，當資料的累積量愈來愈多的時候，這些資料就變得更有意義，如果串連的範圍更廣，就會產生更多的價值，而這也必須透過實體的數位感測器，來減少錯誤甚至是提升整體系統的效率。

汪崇真說，要達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，但現階段就是卡在沒有物聯網標準，所以產業界才需要有人負責整合的工作，這也是目前產業界所面臨的問題，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，如何協助客戶可以更方便或是花少一點工夫來完成連結工作，這才是關鍵。

而在巨量資料方面，延續了物聯網所需要的感測器，隨著感測器的資料收集，感測器數量的增加，所以資料庫會愈來愈龐大，所累積的資料量若能轉化成有價資訊，對於未來的工廠效率的提升，會有實質上的助益。

俞志杰指出，過去尚未提出巨量資料概念的時候，客戶認為要將廠房資料從傳統的2D轉為3D，一直都存在相當高的進入門檻，但隨著技術不斷突破，像是運算能力與網路速度等都有長足的進步，所以門檻已經降低不少，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，此時就必須為客戶打造客製化的分析功能，才能真正地協助到客戶。

圖二 : 將廠房設備進一步虛擬化，以便加速廠房布局，所以軟體平台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，則是在工廠尚未進入建置階段前，就能事先了解工廠的建置甚至運作狀況，並減少實體建置所耗費的成本與時間。

智慧設備著重的，則是源自於各類技術的不斷演進，有助於自動化能力的提升，對於現場即時製程的調度與反應，可以馬上反應。

而在機器人方面，就是能減少傳統人工可能造成的錯誤，再加上未來人力有可能會減少，這對於工廠未來的運作而言，也是相當重要的課題。

不論是虛擬工廠或是整合平台的建置，

其用意都是在減少不同專業領域業者們之的認知落差，

因為我們都知道，打造一座智慧工廠，

並非單一業者就能獨力完成，這中間需要很多的溝通與討論。

從2D到3D 虛擬工廠縮短認知落差

俞志杰進一步指出，早在2003年左右，達梭系統與西門子等CAD大廠就已經提出了「數位工廠」的概念，這與現在提出的虛擬工廠的概念相當類似，那時的想法就是希望將平面繪圖改成立體，讓客戶在進行廠房建置時，能減少不必要的誤差、成本與時間。所以在當時，就已經有不少大廠跨入這個領域，只是到了現在，數位工廠這個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意採用2D平面的繪圖內容，若在美國約莫有七成的比例。

就實務上，有的人功力相當深厚，光是採用2D繪圖就有辦法看出在廠房建置所會面臨的問題有哪些，但很多情況並不是這樣。他也直言，很多機台設備業者的感受應該相當深刻，通常一開始把圖拿給客戶看，都不會有問題，但一進入到實作階段，問題就會不斷冒出來，特別是進入到中後段的工廠建置階段，還有更多現場的問題需要克服。

但實務上，若採用3D的作法，對客戶來說，是相當具有影響力的，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進入到3D，說穿了，就是提升整體工廠建置的品質。

打造整合平台 降低建置難度

從廠房建置來達到智慧工廠的願景，除了透過虛擬工廠的作法外，汪崇真則是從物聯網的角度來更深入地看待智慧工廠的建置。

汪崇真進一步談到，把所有的裝置都串連在一起，有很多細節要顧及，這也包含了軟體層面。他說，就裝置連結這件事上，由於裝置之間的開放程度不同，類別多元，再加上供應商各異，光是要把連結的工作就相當不易，不過在這方面，台灣業者在過去一直以來累積了相當豐富的經驗，但連結了之後，還能不能再向外擴充？這可能又是另一個要討論的問題了。

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

汪崇真直言，台灣不缺裝置連結的人才，關鍵在於如何整合？而整合並不是個噱頭，它的背後有企業營運的目的存在，若能讓管理系統呈現所有的畫面，就有助於工廠現場的即時判斷。

此外，你會發現，很多大廠都在推動自家的物聯網平台，這的確也反映了物聯網目前沒有統一標準的現狀，但客戶能不能建置自己的物聯網系統？答案還是可以的，即便土法煉鋼還是可以做得到的，重點是要花多少時間？

歸納來看，從智慧工廠與物聯網搭配之後，各大廠商之間的連結與軟硬體的整合，如何在同一平台上進行整合，這是PTC所思考的地方，更進一步的說，打造生態系統，讓合作伙伴們可以協同合作，來打造客戶所需要的原型系統。

就實務面上，客戶在系統設計時，一定是且戰且走，這樣才有機會進行修正，仍然無法避免這樣的情形，即便公司旗下設置了物聯網這類的部門，所以系統建置的平台本身也必須具備高度彈性的特色，讓系統建置時，可以更加方便。

結論

由此可見，資通訊技術的演進，大幅提升了生活的便利性，長遠來看，對於工廠的生產效率也能有相當大的幫助，但在此之前，如何有效地打造一座智慧工廠，或許是所有的系統整合、機台設備與製造業者們所要共同思考的課題了，而使用共同的語言或是平台，以彌補彼此之間的認知落差，進而節省不必要的成本與時間，應該是目前業界所一致努力的方向。

註：刊頭圖片（Source：西門子官方新聞中心）