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工業4.0 台灣轉型新契機

記者 林捷倫、王怡文李謙慧、陳家柔/專題報導

「工業4.0」近年來在台灣受到熱烈討論。九月初,台北南港展覽館更舉辦自動化工業大展,吸引超過7萬5000位技術工程師、多家系統整合商及工業自動化專業人士參與。隨著台灣物聯網時代的興起及通訊技術的成熟,生產智能化將不再只是趨勢,更是國內製造業轉型的契機。

「工業4.0」的概念最早出現於2011年的德國漢諾瓦工業博覽會,並成為其政府提升國內傳統製造業的轉型計畫。透過大數據分析、雲端整合及物聯網技術,供應端到使用端將會全面智能化、數位化及電子化,落實「從需求出發,智慧製造」的核心價值。儘管如此,「工業4.0」並不僅是指生產自動化,而是整個價值鏈,從原料供應到客戶接收使用的即時管理及整合,意即從客戶終端反推設計製造、研發及銷售的過程。

研究機構BI Intelligence報告指出,2014年全球智慧連網裝置安裝數約為70億台,2018年預估將增加至180億台。而工業技術研究院報告更指出,2015年全球製造領域內的物聯網市場規模約529億美元,預估將在2020年成長至1332億美元,年複合成長率約20.3%。

工研院報告指出,2016年全球製造領域物聯網市值約640億美元,預估2020年將成長至1,332億美元。
工業技術研究院報告預估2020年將成長至1332億美元。 製圖/王怡文

不僅如此,對於業者來說,「工業4.0」並不只是提升生產力的工具,更能節省無謂的資金、電力及人力損耗。東元集團東訊公司專案經理吳毓麟表示,只要透過各項感測器及制動器,再下載特定手機APP,就能監控工廠設備運轉狀況,即時做處理,便可省下巡視及維修的人員,優化生產效率。此外,公司提供的變壓器、斷路器、幫浦及電容器等智能工廠優化方案,也預期能在2017年為公司帶來6000萬的收益。

除了智能化工廠,雲端計算及物聯網技術也可應用來打造智慧住家。圖為東元工業4.0展覽工作人員示範使用智慧大樓系統。 攝影/林捷倫
圖為東元「工業4.0」展覽工作人員示範使用智慧大樓系統。 攝影/林捷倫

目前台灣「工業4.0」發展領域大致可分為「軟硬體系統整合」、「工具機零組件」,「機器人」、「軟體」、「控制器」及「系統整合」,另建有兩間智能工廠。政府方面,行政院也在2015年推出「生產力4.0計畫」,鎖定電子資訊、運輸、機械、食品、紡織、物流與零售、農業等七項行業,且多次舉辦論壇及組團到德國參訪。

隨著工業4.0的興起,工業型機器人的數量開始逐年增加。 製表/王怡文
隨著「工業4.0」的興起,工業型機器人的數量逐年增加。 製表/王怡文

東元智慧雲端4.0產品經銷商永嘉控制科技公司總經理林永昇認為,政府可再給予設備開發商更多補助配套激勵,並成立相關專責單位,協助業界落實產學合作,將既有國內成熟的「工業4.0」技術推廣,使企業收到可靠的實質效益。

2016下半年東元計畫開跑工業4.0,佈局智慧馬達。 攝影/林捷倫
2016下半年東元計畫開跑「工業4.0」,佈局智慧馬達。 攝影/林捷倫
圖為東訊在工業4.0的產品。 結合東訊的通訊資料庫,將成為東元的發展工業4.0的優勢之一。攝影/林捷倫
圖為東元在「工業4.0」的展覽品。 結合東訊的通訊資料庫,將成為東元的發展「工業4.0」的優勢之一。攝影/林捷倫

物聯網是下一個 big thing

「物聯網」堪稱史上首見的智慧基礎建設革命,這次革命將把每一台機器、每一位企業家、每個居民和每一輛車,全都連結到一個自由通訊網路、能源網路和物流網路組成的智慧網路,而且這三項網路全都內嵌在一個單一作業系統。

物聯網將會是一個基礎,串聯所有物件,全面性影響人類生活並提高生活品質 。製表者_李謙慧
物聯網將會是一個基礎,串聯所有物件,全面性影響人類生活並提高生活品質 。製表/李謙慧

台灣科技大學教學中心主任羅乃維表示,物聯網是一個可以應用的環境為將來的人類社會建立一個更方便的基礎。當物聯網布建好後每個人類可能使用的資源或物品它都有能力把附近的環境或是參數及時上傳並作觀察或分析一旦物聯網布建完成,人類未來社會會因為有了這樣一個基礎,而有非常大的改變

 物聯網發展速度之快,在2007年,有1000萬個感測器將各式各樣的人類發明連結到物聯網上,但到2013年,這個數字已經激增到超過35億個,更驚人的是,估計到2030年,連接到物聯網的感測器將有100兆個。其他感應裝置,如空氣感測技術、軟體日誌、無限射頻識別讀取器和感測器網路等,都將協助蒐集各式各樣主題的巨量資料。這套智慧基礎產業建設,將進一步提供連續的巨量資料,讓每個連接到這個網路的企業,都能接收到相關資料,接著再用先進的分析方法,來處理這些巨量資料,進而創造預設性演算法及自動系統,來改善自身的熱力效率,提高生產價值。

 物聯往2007至2030快速成長。製表/李謙慧
物聯網在2007年至2030年間將快速成長。 製表/李謙慧

而就目前運用上,羅乃維說明,物聯網用在工業上,就是我們熟悉的「工業4.0」,所有機具能及時回報作業狀況,並做最即時的處理;運用在環境上,就可成為災害防制系統,在山下河川放置感應器監控水位,並分析歷年資料,於適當時機發布警告資訊禁止登山、溯溪等活動;在生活層面,則成了智慧契約,以後的洗衣機會自己衡量什麼時候洗衣精快沒了,並發簡訊提醒你補貨,甚至在未來還可以主動幫你網購,很多事都不需親自動手;在產業部分,面對台積電董事長張忠謀曾說:「物聯網將會是下一個 big thing」,羅乃維教授認為,布建物聯網需要大量晶片及感測器,而這就與台積電息息相關,所有東西都會需要晶片,背後驚人的需求量可想而知,這對台積電這積體電路晶體圓廠而言,是塊極大的商機 。

物聯網的多面性,運用在工業上就是工業4.0,運用在環境上就成了防災系統,用在生活上則能過著智能生活。製表者/李謙慧
物聯網的多面性,運用在工業上就是工業4.0;運用在環境上就成了防災系統;在生活上則能過著智能生活。製表/李謙慧