更新時間:2023年02月09日 註:數字代表公司家數

概況

智慧製造(Intelligent Manufacturing,IM)簡單說就是要讓製造變得更智慧,透過製程與資訊深度融合,建構具備物聯網,大數據與雲計算能力之工廠,透過軟體預先分析與模擬,提供優化之生產條件建議,並於每一製程階段取代人工智慧進行自動之動態調控,確保生產品質,實現「智慧製造」降本、增效、減存、提質、柔性生產等目標。

智慧製造與工業自動化相比又更為智慧化,特別是在需求預測、原物料價格預測、製程最佳化、品質預測、排程最佳化、設備預防性、自動光學檢測、庫存管理、運輸最佳化等都有更佳的表現。

未來趨勢及市場走向

1、擴大5G應用

5G三大特性(URLLC、mMTC、eMBB),可望提供安全快速且高可靠度的通訊,驅動製造業轉型升級智慧工廠。需與電信業者、系統整合業者、網通業者共同發展週邊的供應鏈與生態系。而未來5G+AI的創新情境,可能發生一秒內,串接一平方公里內的一百萬個邊緣裝置,做出「總體最佳決策」。

2、導入AI可解釋性

「人」、「機」兩者須互相配合,必須要靠「可解釋性」來說服「人」。當要進行特定製程最佳化、重要特徵選擇方面,模型判定結果可能難說服多年經驗的製程工程人員;加上製程成本高,則能否提出「可解釋性」此時便扮演著應用能否落地的關鍵角色。

3、聯邦式學習模式

主要是針對當訓練AI模型時,因資料集可能有隱私、法規、地理區域、同業競爭等考量時,無法進行傳統「集中式學習」,故改以「模型共享」取代「資料共享」來打破資料壁壘,實現在應用端差異化與知識共享;在本地智慧製造上,可考慮導入具共同AI需求但又需要產品差異化的以中小企業為主之產業聚落中。

4、資安防護

台灣製造業最常發生的資安威脅,分別是勒索軟體、惡意程式攻擊,以及網路釣魚攻擊。未來企業防禦將走向IT與OT融合新架構,讓OT端也納入資安防護,建立統一解決方案緩解數位轉型挑戰。

2025年可望達4,500億美元

根據TrendForce研究顯示,受惠於新冠疫情推動數位轉型加速,以及遠端作業、自動化等需求提升,並挾帶5G、深化AI技術等加值服務,推升2021年全球智慧製造市場規模至3,050億美元,預期至2025年可望達4,500億美元,年複合成長率達10.5%,製造業將迎來黃金五年。

智慧製造產業鏈

項目 項目 / 功能說明
工業機器人

工業機器人

可自動執行工作的機器裝置,是靠自身動力和控制能力來實現各種功能的一種機器。它可以接受人類指揮,也可以按照預先編排的程序運行,可根據人工智能技術制定的原則綱領行動。常見應用包括焊接、刷漆、組裝、採集和放置、產品檢測和測試;所有的工作的完成都具有高效性、持久性、速度和準確性。在智慧製造中屬於底層作業裡具備感測器,可收集資料的設備之一。

工具機

工具機

指用於加工工件的動力裝置,為機械零件製造過程中的重要設備。工具機一般可用作其他工具的成型,切削和連接。屬智慧製造裡底層作業具備感測器,可收集資料的設備之一。

AGV無人搬運車

AGV無人搬運車

「自動導引運輸車」Automated Guided Vehicle的中文縮寫。屬於輪式移動機器人的範疇,可透過電腦設定好的線路行走,與物料輸送中常用的其他設備相比,AGV的活動區域無需鋪設軌道、支座架等固定裝置,不受場地、道路和空間的限制。它通過既定的線路行走並停靠在指定地點完成一系列的作業指令。如取貨、卸貨、充電等。

設備聯網方案

設備聯網方案

機器設備透過聯網獲取數據,並將現場的生產資訊即時上傳,與製造執行系統 (MES) 連線。

設備預警管理

設備預警管理

透過設備數據監控達到預防保養維護,不會等到機器壞掉才去保養。

工廠自動化系統

工廠自動化系統

工廠使用人工智慧來做生產自動化,甚至檢測自動化,對應到「工廠自動化系統」,如 CIM 電腦整合製造、製造執行系統(MES )。MES 為協助企業收集及監控現場製造過程中所產生的生產資料,以確保產品生產品質的應用軟體。

資料分析

資料分析

使用得到的數據來做分析,多數業者會使用 AI 機器學習,避免重複出錯的情形出現獲改善產線效率。

品質檢測

品質檢測

品質檢測機器和AI模型,如 AOI 自動光學檢測機,透過工業用智慧鏡頭辨認哪個產線品項有瑕疵。

排程管理

排程管理

從訂單來看生產排程,如 APS 先進規劃與排程系統。

全面資源管理

全面資源管理

處理工廠設備等資源的全面管理,了解OEE 整體設備稼動率。

供應鏈管理

供應鏈管理

做好排程將供應鏈管理好,物料才能順利且有效率地進入工廠內,指供應鏈管理(SCM )。管理供應商

智慧倉儲

智慧倉儲

為順利生產,必須要確認倉庫庫存,管理良好才能讓生產順暢,常用如倉儲管理系統(WMS ),為協助公司管理和控制每日倉儲作業的軟體。

企業資源整合

企業資源整合

企業治理與規劃軟體系統(ERP),考量公司營運所需的所有核心企業流程:財務、人力資源、製造、供應鏈、服務、採購等, 可在整合式系統中協助有效管理所有流程。

客戶關係管理

客戶關係管理

強化跟客戶的關係,並由瞭解客戶而能夠預測市場,如客戶關係管理(CRM )

市場分析預測

市場分析預測

從獲取到的營運與商業數據中思考,可以做到「市場預測與商業分析」,如 BI 商業智慧。

產品生命管理

產品生命管理

製造好的產品上市後的PLM產品生命週期管理。

工業OT資安

工業OT資安

工業控制系統的操作和程序控制通稱為營運技術(OT; Operational Technology)。OT採用專屬軟硬體架構,在隔離和獨立的網路中執行,資訊安全要求和IT完全不同。