「智慧製造」就是單純等於智慧+製造嗎 ?

▲人工智慧趨勢成為風潮。(圖/達志示意圖)

●TAIWAN夢想家/由一群掌握AI創新價值及趨勢的跨領域人才組成,希望藉此提升國家競爭力,將台灣打造為AI發展重鎮,進而孕育AI新興產業應用發展。

智慧製造這個名詞,顧名思義是指非常有智慧的製造系統。但是智慧製造是否僅僅是把智慧加入製造,就能讓傳統的製造系統提升至智慧製造?難道以往的製造是沒有智慧,或是以往的智慧不足讓製造系統達到目的?

製造系統很大一部分是使用機械達成的,因此在談論智慧製造之前,就應該先談談何謂智慧機械。眾所周知,智慧機械為總統五大創新產業政策之一,這幾年在政府各部會的推動之下,基於台灣在精密機械、半導體、以及資通訊科技產業的雄厚基礎,台灣已在機械設備上逐漸導入智慧化相關技術,使我們的精密機械能夠升級成為智慧機械。換句話說,將精密機械升級成智慧機械後,並進一步將智慧機械用於製造上,以往的製造系統將可升級成為智慧製造系統。如果以整廠整線輸出的方式將製造工廠全面智慧化,台灣製造工廠也就可以升級成為智慧工廠。

智慧化

上述的論述中不外乎圍繞在一個重點之上,這個重點就是「智慧化」。這「智慧化」的重點包含智慧化技術以及對「智慧」這兩個字在製造系統上的闡述。根據行政院在智慧機械產業推動方案規劃中的定義,所謂的智慧化技術是包含機器人、物聯網、大數據、CPS也就是虛實整合系統、精實管理、3D列印、以及感測器等技術。仔細探索這些列舉的智慧技術,我們可以發現,這些技術是希望透過數位化的方式,將數據(Data)轉換成資訊(Information),進而將資訊轉換成適切的行動。

數據、資訊、以及行動之間的轉換如果沒有「智慧」的加入,其實是無法進一步創造或是增加價值的。但是智慧製造中的智慧到底是什麼呢?根據英國牛津大學Bostrom教授對智慧/智能,也就是英文intelligence的闡述,其實智慧或是智能就是「最佳化」的過程。換句話說,也就是透過「最佳化」的淬鍊,智慧才能產生。舉例來說,感測器可以將機械設備的狀態轉換成數位化的數據,透過物聯網,我們可以將智慧製造中各個機械設備和機器人的數據、原物料和供應鏈的數據、以至於物流、客戶和市場趨勢等數據串聯起來,並於虛擬的數位環境中造就一個和真實製造一模一樣的數位分身(Digital Twin),如沒有經歷最佳化的過程,這些數位化的數據只是互相鏈結,沒有變法進一步演化,是無法蛻變成有用的資訊和智慧的。

最佳化

但如何「最佳化」或是將數據衍生成智慧呢?在智慧製造中這個最佳化的過程應包含二個層面,首先是將經驗數位化(Experience-base),結合數位化的既有習知的學理(Model-base),透過人工智慧的演算法(AI-base)加以統整驗證以找出最佳化的製造參數,將數據轉變成最佳化的製造資訊。再者,這些具智慧的最佳化製造資訊將複製於虛擬環境中的數位分身。透過感測器以及物聯網將現場製造數據以及機台、市場和物流數據不斷的加入,這個數位分身將不間斷以人工智慧演算法進行最佳化的運算,在虛擬的數位環境中不斷演化,產生新的智慧,並將此新的智慧回傳至真實環境中的機械設備和機器人,以即時最佳化的參數進行智慧製造。

因此,智慧製造其實並不只是將智慧加上製造。智慧製造是透過智慧技術的「最佳化」過程,將產線與製造工法的規劃和選擇、供應鏈與物流鏈、客戶以及市場面以至於產品開發與設計等層面進行全方位的最佳化。而智慧製造的核心價值,其實就是結合製造、資訊、通訊技術,導入最佳化的domain know-how以及智慧技術,將整個製造系統從供應鏈以至於出海口各個環節串聯,以期提昇產業以致於台灣整體的競爭力。

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