在许多人的认知中,"工业 4.0"就是智能制造/智能工厂的代名词,但大家可曾听过工业 4.1 与工业 3.5?难道这些数字只为标新立异?其实,就其基本教义来说,这是对于将人工智能 (AI)、自动化设备与大规模机联网 (工业物联网,IIoT) 技术应用于制造业,在程度及期许上有所不同的描述。AI 专家认为,真正的 AI 要具备调试、分析和学习能力,新技术需要创业家和工程师协力拉动需求;另技术采用从早期进入成熟须跨越断层,信息不对称和产能闲置将衍生共享经济。
"工业 4.0"与前一代的本质差异在于:为自动化设备赋予智能、将单机作业串联对话,最终以虚实整合系统 (CPS) 实现无人工厂 (关灯工厂)。不过,这只是站在生产线的观点而言。有先行者主张在追求高产能的同时,不能忽视产品质量,智能制造必须进化到"零缺陷"(Zero Defects) 境界;因为顾客只会在意最终产品是否有瑕疵,不会在意工厂中的排程、机台状况,而这惟有仰赖经济实惠的"在线实时全检"方能达成。多了"市场面"的这一点考虑因素,就是所谓"工业 4.1"。
此外,如同前两年本刊所探讨:每家企业规模、可用资源和面对的产业环境不同,很难有放诸四海而皆准的行动纲领。行有余力、能一步到位者固然可喜,甚至有业者声称已直接跳升工业 4.5 等级;但过于"高大上"的目标对既有自动化、数字化不足,资源又有限的中小企业无疑是难以承受之重,不如采取"工业3.5"的混合策略与破坏性创新,从简单处做起、打好基础再朝智慧化转型。回顾历史几次工业革命也都不是一气呵成,亦非在某个时间点一蹴可几。
"工业3.5"的核心在于人和智慧机械的互动,旨在借助 AI 强化人的机能,更须用心形塑公司治理精神。综合上述,读者可曾发现:无论哪种版本的智能制造,都让智能机械的演进底气十足,难怪今年台北国际自动化工业大展首日就显得异常热络。最后,要建置完善 IIoT 容易遭遇无法兼容协作、亦无法使用标准以太网的麻烦,且须精准执行网络设备同步、流量整形和准入控制,"时间敏感网络"(TSN) 将是解方;与此同时,处理效能、用户接口和安全性,亦不容忽视。