随着智慧工厂的议题不断发酵，也给了制造业一个全新的启发。放眼未来，我们要的，究竟是一个怎样的制造业呢？是像传统那样，有烟囱排放着黑烟，一大群工人辛苦窝在脏乱厂房中的桌角流汗劳动着？还是在窗明几净全自动化的产线上，只有几个工作人员边喝着咖啡边有效率监看着萤幕上的讯号正常与否？

我们要的，显然不是只能生产的制造业，而是更聪明的制造业。也正因为对于未来工厂有着这样的期待，使得工业界也得因应时代的需求而不停演进。目前产业经常听到的一个新名词是工业4.0，也因此，我们就先从工业4.0来说起。

工业4.0改变现有习惯

工研院机械与系统研究所组长钟裕亮指出，从早期的工业1.0到未来的工业4.0，工业界的发展史也依此被划分成为四个阶段。蒸气机的问世，就是工业1.0时代的开始。有了蒸气机，以大量劳力来付出的时代正式结束，蒸气机的运作，强调的是以蒸汽来推动机械的机构与设备，也正式开启了全新工业时代的开端。

而工业2.0时代，则是电力的出现，此刻开始，电力让电动机也正式加入作业，提高产线效率的运作行列。工业3.0，则是电脑时代的来临，电脑让整体产业的运算速度提升，也能开始加入自动化产线的概念，不仅效率提高，人为的失误率也能尽可能降到最低。

目前业界所著眼的，正是工业4.0的全新时代。工业4.0的主要概念，就是将智能带入工厂产线中，让虚拟与实境能够真正进行整合。

Universal Robots亚太区总经理Shermine Gotfredsen则认为，虽然工业4.0的重点在于物联网和大数据管理，自动化机器人还是工业4.0中主要的硬体技术，串联物联网和大数据后对于自动化机器人的技术无疑是另一项新的挑战，未来自动化机器人除了要具备高度弹性应付多样化的订单，需求也会越来越大，如何让机器人可以快速安装，并且简易编程，减少学习、安装等等的人力成本，并且与物联网完全相容，是目前自动化机器人技术发展的重点。

工业3.0以自动化设备减少了在组装、加工、搬运和品管等等制造程序上的人力成本，而工业4.0强调的是智慧生产线，除了以机械代替人力生产，还要自行感测数据并处理当下的问题，自动化设备要能够随时因应原料、环境等因素，除了原有的高科技产业，希望自动化也可以带给其他传统产业新的样貌，工业4.0无疑是非常有潜力的，它将再次改变制造业原有的习惯。

图一 : 工业4.0的主要概念，就是将智能带入工厂产线中。

工业的核心在于人

除了科技能改变工业的​​样貌之外，还有许多足以影响工业发展的力量：「社群」也成为改变工业的​​重要力量之一。

西门子工业自动化事业部资深经理罗龙翔说，或许很多人觉得疑惑，社群要如何能改变工业呢？事实上，尽管工业生产是在产品生命周期的前中段，不过这些工业生产的过程，与产品终端的消费市场是很接近的。在消费端，社群就能够透过网路来凝聚能量，推动某些能够改变工业现况的新作法，让消费端的产品更贴近使用者。

而目前许多工业环境也受到消费市场的影响，正逐渐改变原有的工厂运作模式。例如以手机或平板来作为产线的控制媒介，又或者跨国跨界对外销出口的机台设备做管理监控等，这些概念都是随着我们生活与居住的环境改变，而出现的新需求，并逐步影响整体工业的发展与演进。

放眼目前全世界的生产工厂，我们要的，

不只是能生产的制造业，而且必须要是聪明的制造业。

当然，市场的需求也会成为工业环境往前进的助力。每个消费者都希望自己的产品是有区别化的，与别人有不同的品味。随着使用者的想法不同了，工业生产环境也必须要快速因应不同的需求。自从工业1.0以来，电力、电脑陆续加入产线，让工业生产变得更快速。但这样还是不够的，消费者更希望产品能够有差异性，能与别人不同，这也成为驱动工业前进的力量。

另外一点，则是针对时代变化，工厂也必须考虑到社会的氛围与形象。例如在环境保护与永续生存的大环境之下，进行适当的调整。过去在蒸气机时代，造成了很多污染，但当时社会氛围并没有太大的反对。然而目前全球强调低污染的节能减碳，工业产线也必须减少污染排放，并提高生产效率，以满足全球趋势。

其实说穿了，工业也是基于人性的需求，而工业进化的最主要核心，当然还是在于人。从社群力量、差异考量与社会氛围等，人们因为居住的环境与需求不同，将大大影响工业发展的新方向。

图二 : 工业环境的一切进化，都从人开始。

新挑战接踵而至

工业界在一路进化的过程中，当然也遭遇到许多不同的挑战。第一个最大的挑战，就在于如何有效提升制造的效能。随着工业的演进，新技术不断出现，会有许多不同的制程，而不同的制程，提供了不同的生产效率。

效率，是生产过程最大的重点，随着电力与电脑的出现，快速生产已经不再是个问题，随之而来的就是效率，如何能够让产线速度快，品质又好，良率又高。提升整体的竞争力，关键就在于品质与技术层次都必须要能同步提升。

第二个挑战，是尽可能缩短产品上市的时间。以手机这种产品来说，随着客户对于产品的想法改变与设计不同，产品上市时间也必须缩短，这样的需求就必须透过工业生产的过程来加以满足。

第三则是增加生产的弹性。这是因为人们对于产品有了差异化的需求，而对于不同产品，生产过程也必须要因物而制宜，来满足不同的想法。这样的过程，就必须透过有竞争性的工业环境，来增加产线的弹性、做出更大的区隔性。

有效提升产线效率

在更为复杂的工业环境中，如何才能有效满足效率、弹性与上市时程的要求呢？软体似乎就是这些问题最好的答案。软体最能凸显出与对手间技术层次的差异性。回头看看一开始，竞争对手间会十分在意硬体的发展速度，希望能在硬体层面领先其他竞争者。不过当硬体已经逐渐发展到了并驾齐驱的程度，能不能做出好的软体，反倒成为了能否突显一家公司优势的关键。发展出强势的软体，也有助于呈现该企业对于产业的整体思考与想法。

其次，透过资源的有效利用，来营造出公司的整体形象，也是很重要的一环。地球只有一个，因此善用资源，减少损耗与浪费，成为近年来工业发展的重要议题之一。包括京都议定书、碳排放限制、绿足迹规范等，都是希望在有限的资源下，达到更大的产出。

在台湾，目前正积极推动与节能相关的ISO 50001规范。目前节能方面的规范，包括了ISO 10004、ISO 9000等，许多工厂在产品出口时，都会被要求必须要符合这两项规范。而相信在下一阶段，所有工厂的产出，将必须进一步符合ISO 50001标准，以求从生产到制造面，都能满足节能的要求。

最后则是高度整合。产品在生产的过程中，会有许多不同的连结，这些不同层次的连结，如何有效整合，来提升效率，是许多产线规划人员所重视的。工厂产线从如何制造出一个产品的发想开始，直到后期的产品完工、上市与服务等，必须是一个完整的构思，透过有效的串联来达到最好的效率。整合，扮演了关键的角色。这些，都是对于下世代产线的期待，让生产流程，能够更完美，并拥有更高的效率。

图三 : 智能工厂的终极目标，就是大幅提升产线效率。

串联生产五大阶段

一般来说，产品在生产线上，都会经历五个阶段：

1. 设计阶段，也就是产品的发想与设计；

2. 计画阶段，例如要做手机时，要先把所有在生产手机过程中所需要的机台设备，规划出最顺畅的进行流程，并与相关设备厂商来进行整合；

3. 执行阶段,不论买方或卖方,都必须要透过相关的程式,来将整体设备机台串联起来;

4. 生产与制造阶段，这个阶段除了要能大量生产之外，还必须做出区隔化，并兼顾节能、形象与环保等议题；

5. 在产品售出之后的后段服务，产品除了上市之外，最重要的就是后段的服务。

罗龙翔认为，对于未来的制造业，不论走向全自动化，或是智慧化，最关键的，就是将这五个必要的步骤紧密地衔接在一起。当然，这样的想法在实现上，会牵涉到许多不同的技术层次，从产品的发想，到生产的落实，都将面对许多挑战。不过，让产品更快实现、更快上市的想法，驱使新一代智慧工厂的愿景更快实现。

在智慧工厂的架构之下，未来的产品，从设计发想阶段的所有资料数据与内容想法，都将能无缝接轨到生产与上市阶段，让产品生产一气呵成，加速上市，也能提高产线效率。智慧工厂希望能做到的，不就正是这样的理想吗！

图四 : 智能工厂的落实，还有很多挑战必须克服。

从快速生产到弹性制程

自动化的机械人，对于提高产线生产速度是绝对的关键力量。从工业4.0到智慧工厂，自动化机器人在其中将扮演怎样的角色呢？ CTIMES特别​​专访了Universal Robots亚太区总经理Shermine Gotfredsen，来厘清其中的关连性。

问：物联网对于智慧工厂来说，是否有密不可分的关连？贵公司如何看待物联网对于工业自动化的重要性？

Shermine Gotfredsen：物联网无疑是智慧工厂一个重要的角色，使各个设备，甚至是上下游之间能互相快速地「沟通」以分享自己所感测到的资讯，并分析资讯做出相应的回应。

物联网的加入对于自动化设备的灵活性要求也增大许多，资讯快速的传递导致需求不再像以往一样固定，反而容易变动，所以物联网也改变了工业自动化设备的管理程序，企业将会希望在工厂中以更先进的技术来简化制程，使他们能更轻易达到目标的产能，并减少成本支出。例如将工业机器人的操作或设定装置设计为一台平板电脑，加速设定制程的时间，并使操作模式更加直觉化。

物联网与工业自动化息息相关，所以我们认为，这两者其实是相互带动与进步的，我们期待看到更多相关的应用与发展。

问：智慧工厂的重要性受到关注，未来在机械自动化领域的竞争对手是否也将随之增加？

Shermine Gotfredsen：智慧工厂使机械自动化的需求越来越大，除了高科技产业自动化，其余产业也慢慢往这块发展，也有越来越多厂商想要进入机械自动化这块领域，不过因为物联网和资料管理是智慧工厂是一大重点，其资讯的快速传递使得对于自动化设备的技术要求越来越高，过去自动化要求快速地大量生产，现在追求的则是「弹性制程」以应对少量但多样的订单需求。

机械手臂的灵活性一直是Universal Robots产品的一大特色，但每家厂商的经营方针都有所不同，所以我们无法断言是否会因为智慧工厂而在这领域上增加竞争对手。

问：贵公司是否将透过与更多商业伙伴的合作，来扩展对于智慧工厂的发展力道？

Shermine Gotfredsen：Universal Robots的目标无疑是放在最先进的科技上，我们期许自己成为全球协作型机器人的领导者，让企业在安全的基础上，可以自己轻松且快速地使用这项技术，协作型机器人在智慧工厂中扮演的著重要的角色，在这个产业蓬勃发展的时代，任何与我们有相同理念的企业，Universal Robots都渴望找寻合作的机会。

图五 : Universal Robots亚太区总经理Shermine Gotfredsen