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智能工厂成趋势 科技巨头抢攻工业4.0商机

2017-03-18 08:33
雷本祖
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全自动化的智能工厂是企业未来的梦想,科技业者抢搭工业4.0热潮展开布局。法新社

从18世纪的第一次工业革命到最近的工业4.0,工厂制造过程有了相当不凡的进展,结合机器学习、物联网(IoT)和云端运算等先进技术,制造商品的效率、准确度和一致性大为提升,企业成本压力同时也减轻。

18世纪后期全球第一次工业革命在英国展开,当时蒸气动力机器的出现改变了制造业模式,数百名工人运作的工厂林立,取代原本分布在城市边缘的小厂房,虽然生产效率仍差,工作环境欠佳,但大量生产商品的方式带动企业蓬勃发展。

接下来1831年英国科学家法拉第(Michael Faraday)发现电流,不久之后电力完全取代蒸气,成为工业制造的主要动力,不仅加速生产,生产效率和获利也大幅改善,此时迈入工业革命第二阶段。

多年后,工业生产的方式第三次进化,计算机和网络的发明,以及计算机化机械取代人力,除了进一步增加生产力、降低作业人员工作量之外,还创造许多新机会。

然而技术演进的步伐仍不停歇,迈入21世纪后,新一波工业革命悄悄推展开来,此时企业发现物联网(IoT)和机器学习真正的潜力,并且将这些概念应用于制造各种商品。先进的机器学习算法协助提升生产线的效率,是确保精确度和效能的更佳选项,当工厂有一部分或多数采用这些技术,人力的需求将大为降低。

这就是所谓的工业4.0(Industry 4.0),比起前三次的工业革命复杂许多,主要是综合应用「虚实整合系统」(Cyber-Physical System;CPS)、机器学习技术、物联网和云端运算打造智能工厂,劳工的工作量大幅转移到机器人上。

工业自动化的益处相当多,举凡对人类而言危险的任务均可由机器人担任,与此同时,企业在供应链也掌握更多的控制能力,产品制造的一致性和正确性都大为提升。虽然拥有一座完全自动化的智能工厂对企业而言还是一个遥远的梦想,但第四工业革命确实已经逐渐展开。

无庸置疑地,打造智能工厂将是未来生产线的趋势,目前已有多家科技大厂包括英特尔(Intel)、IBM和微软(Microsoft)投入工业4.0的布局,准备抢食市场商机。上述三家公司都架构了智能制造科技基础设施,提供客户租用或内部生产之用。

其中微软拥有云端工业操作系统Azure,其软件透过物联网设备协助工厂将各式各样的智能零件如数据传感器、云端信道和后端解决方案等整合成为单一网络,让数据交换和作业员指令运作更顺畅。

英特尔则有工业和能源解决方案(Industrial and Energy Solutions)事业,视企业客户的需求,利用一系列的智能装置如机器人传感器、相机镜头、浪涌检测仪(surge detector)来侦测、分析和交换耗电、维修、生产力等重要数据。

整体而言,微软侧重软件,英特尔等其他业者则着重在协助客户打造智能工厂硬件。IBM和英特尔的性质类似,该公司新推出的Watson Internet of Things也是以架构物联网设备硬件为主,利用认知应用程序编程接口(API)、区块链(blockchain)和其他智能生产技术,协助客户开发大量的智能装置。

展望未来,工业4.0仍会面临多方面的挑战,当前技术演进的水平仍有很大的进步空间,但无庸置疑的是,为了跨越到下一个工业发展阶段,人们确实有了显著的进展。

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