你聽過工業 4.0 嗎？於 2011 年率先使用這個詞彙的漢諾威工業展，原訂於今年 4 月 20 日舉辦，因新型冠狀病毒肺炎蔓延的影響延期至 7 月。同時 Gartner 報告指出，全球製造供應鏈受到疫情衝擊，工廠勞動力短缺使產量與產能下滑至少 20%，凸顯各國過度依靠中國製造的風險，因此加速企業對智慧製造的迫切需求。
究竟什麼是工業 4.0、智慧製造以及智慧工廠？現在就跟著 CloudMile 一次了解如何導入 AI 實現智慧製造！
工業 4.0 、智慧製造與智慧工廠是什麼？
「工業4.0」（Industry 4.0）首度於 2011 年在德國漢諾威工業博覽會（Hannover Messe 2011）出現，兩年後被德國政府進行更廣泛的運用。而隨著 AI 與物聯網的蓬勃發展，加速全球製造業追求數位轉型、整合思維、數據分析與資安維護等趨勢，也就促成席捲全球的第四次工業革命。
那什麼是智慧製造（Smart Manufacturing）？智慧製造是一種技術驅動的方法，利用雲端、物聯網、大數據管理以及智慧自動化設備，幫助製造業更敏捷地應對市場需求。
而智慧工廠（Smart Factory）則是智慧製造這個方法的實現，其五大關鍵特徵包含聯網能力（Connected）、最佳化（Optimized）、數據透明（Transparent）、預測性（Proactive）與敏捷性（Agile）的維護模式，實際則落實在協作機器人、無人卡車與由物聯網感測器管理供應鏈等應用。
智慧製造帶來的效益：提高良率、敏捷製造
從製造價值鏈的源頭 – 研發設計到生產製造，接著銷售物流、顧客體驗以及最後一環 – 售後服務，智慧製造提供了許多效益。以聯網的工廠機台為例，每個設備透過網路連線、互通有無，不只管理階層能遠端遙控與監看生產作業，機台也可自動發送異常報告，以提高產品良率；同時節省人工盤點除錯的資源與時間，減少了營運成本。
Deloitte 2019 年發布的調研報告也指出，早期轉型智慧工廠與智慧製造的公司，獲得的效益相當可觀，包含工廠產量、工廠產能利用率和勞動生產率等，三年平均增長 10%。不僅如此，這些公司預計到 2022 年，勞動生產率將再提高 2 個百分點至 12%。綜合以上，一個彈性且能不斷優化的智慧系統，能助製造業快速適應市場變化，加速創新。
智慧製造成功案例！高端製造、防堵疫情皆有貢獻
根據報導，晶圓製造龍頭台積電自 2011 年開始導入大數據分析、機器學習、人工智慧等技術，開啟智慧化歷程，2016 年則啟動深化機器學習計畫，後續成功開發出智慧診斷引擎、先進數據分析等平台，進而發展出一套獨門的製程精確控制系統，減短生產週期至少 50% 的進度。
具體來說，台積電為最佳化機台的製程與良率，透過機器學習等技術，在製程管制與分析系統上，預測跨入先進製程可能面臨的問題，進而達成在最短時間完成量產的工作。同時開發出精準機台腔體匹配和良率採礦分析等模組，可將製程變異和潛在的良率損失降至最低。
而隨著延燒的疫情，智慧製造中也在防疫上有所貢獻，例如機器人可因應供應鏈大量人員短缺的問題，報導指出丹麥公司 UVD Robots ApS 推出了行動機器人幫忙消毒醫院與病房，同時加拿大無人機公司 DDC 也利用無人機運送醫藥等相關物資。
