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　　AI、機器人、AR等正式成為工業(yè)4.0產(chǎn)業(yè)發(fā)展新機遇

　　國際金屬加工網(wǎng)

　　先進制造 ◇ 系列技術講座

　　1月11日13:30-17:00 2023 Ansys中國機器人行業(yè)典型研討會

　　工業(yè)4.0最終目標不但限于廠房內(nèi)的高組織工作效率、可靠性，還包括怎樣減少浪費、改善供應鏈、再度提高可靠性和組織工作效率，和較佳的服務項目…等，要化解那些問題，3D成像、增強現(xiàn)實(AR)、育苗智能(AI)、機器人、可穿戴裝置，和智能運輸?shù)刃屡d技術將可能正式成為關鍵性……

工業(yè)4.0(Industry 4.0)特別強調在安全可靠的環(huán)境中提高組織工作組織工作效率與制造力，因此工業(yè)4.0開始產(chǎn)業(yè)發(fā)展時，特別專注制造機器的運轉效能，和怎樣避免因機器損壞導致的損失。此時，工業(yè)4.0的重點在于工廠內(nèi)部的網(wǎng)絡與制造機器上的傳感器怎樣有效鏈接，并通過大數(shù)據(jù)分析，以期將制造力發(fā)揮極致。

　　工業(yè)4.0市場仍然相當持續(xù)走高

　　瑞典提出工業(yè)4.0概念至今，各家廠商紛紛響應，不但將工業(yè)4.0引入自家工廠制造線；也有商聚焦在有關產(chǎn)品與系統(tǒng)的研發(fā)，讓工業(yè)4.0正式成為物聯(lián)網(wǎng)(IoT)中最受矚目的應用領域之一。業(yè)界亦提出工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)、智能工廠與智能制造的說法，那些“專有名詞”背后代表的意義基本上是相互配合的。

無論工業(yè)4.0、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)或是智能工廠、智能制造，其派生的商機持續(xù)不斷的景昌調單位或有關商的重視。TrendForce旗下拓墣產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究所估計，2018年亞洲地區(qū)智能制造及智能工廠有關市場規(guī)模將達2,500億美元。

　　一股以智能制造推動現(xiàn)代制造模式轉型的流行時尚正熱烈產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，其中智能制造即是與全面無線連接、智能化與制造效益等劃上等號，讓現(xiàn)代工廠朝工業(yè)4.0產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

　　而一股火熱的工業(yè)4.0流行時尚實有布季夫各國積極推出各項政策推波助瀾，但隨著AR、通訊技術、機器聽覺、育苗智能/廣度自學(deep learning)等各項新舊技術的再翻新及蓬勃產(chǎn)業(yè)發(fā)展，那些技術亦逐步被引入工業(yè)4.0應用領域中，受益于此，工業(yè)4.0的產(chǎn)業(yè)發(fā)展將更能契合其意旨達成一致的最終目標——更智能、更節(jié)約成本、更智能化、更高的制造組織工作效率與競爭力，和更安全可靠的人機協(xié)同。

　　AI改變制造設備“思維”

隨著智能制造或工業(yè)4.0的引入，今后工廠廠房內(nèi)最多的不是操作方式相關人員而是工業(yè)機器人。眼下，工業(yè)機器人通常是寫入工作臺順序的程序后，由相關人員操作方式，一個口令一個姿勢地完成所需繼續(xù)執(zhí)行的組織工作，且梅西縣與制造在線的操作方式員共同組織工作時，還需有隔離設備，以防工業(yè)機器人“不小心”傷害到組織工作相關人員。

工業(yè)4.0剛開始產(chǎn)業(yè)發(fā)展時，在瑞典的確發(fā)生過協(xié)同型機器設備致人于死的事件。然而，lner是讓工業(yè)機器人依指令姿勢，這樣只能說是半智能化，一些比較精細的工作臺，仍然需要育苗繼續(xù)執(zhí)行。達明機器人(Techman)研發(fā)處軟件設計部部門經(jīng)理黃鐘賢表示，現(xiàn)代的機器人需要和水電工分開，以防機器人運作時，因為沒有“意識”到與水電工太過接近，而不小心誤傷。另外，眼下的工業(yè)機器人，能進行的組織工作很“單一”，機器人無法“總結經(jīng)驗”，做到更多人工才能達成一致的組織工作，例如在一個貴重物品很多的大箱子中，正確取出所要的貴重物品，而那些都可以通過育苗智能與廣度自學來“教導”機器人，進一步達成一致全智能化的目標。

　　事實上，早在2016年世界經(jīng)濟高峰論壇(WEF)時，高峰論壇中就已將育苗智能視為“第四次工業(yè)革命”的核心，與貝阿爾恩縣并預言這個技術將對亞洲地區(qū)產(chǎn)生翻天覆地的負面影響，可見今后育苗智能的重要性。

甚至，根據(jù)花旗銀行今年4月最新研究表示，2030年育苗智能在亞洲可創(chuàng)造最高可達3萬億美元的經(jīng)濟價值，受負面影響最大的將是金融、健康醫(yī)療、制造、零售與運輸業(yè)?；ㄆ煦y行分析報告并提到，育苗智能對各行各業(yè)的負面影響可分為兩個層次：第一是產(chǎn)品與服務項目本身的轉變；第二是運用育苗智能在晶片、管理或商業(yè)流程上，可以大幅促成產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展升級。

　　此外，Gartner也點名將受益育苗智能的十大硬件產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，包括電子元器件、Picowork產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、半導體，大到汽車產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、機器人，全都上榜。育苗智能技術的大突破，也讓智能機器人產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展更上一層樓，更是產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展邁向工業(yè)4.0的關鍵性，Gartner指出，2018年，亞洲地區(qū)工業(yè)機器人市場估計可達臺幣1.1萬億元（約2400億港幣），而臺灣機器人產(chǎn)值，2015年已達臺幣570億元（約125億港幣），其中有九成是產(chǎn)業(yè)發(fā)展工業(yè)機器人。

由此可見，育苗智能與廣度自學將進一步推升工業(yè)4.0產(chǎn)業(yè)發(fā)展，并對產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展導致新的正向的負面影響。黃鐘賢特別強調，育苗智能與廣度自學技術不但自身產(chǎn)業(yè)發(fā)展名留青史，在工業(yè)4.0應用領域中，還能讓工業(yè)機器人變得更加易于使用，化解更多工業(yè)4.0派生出的挑戰(zhàn)。

　　機器聽覺讓設備“看”得更清楚

　　工業(yè)機器人要能搖身一變變?yōu)檎嬲膮f(xié)同機器人，或是進行更精密的檢測組織工作，除了通過育苗智能與機器自學之外，機器聽覺亦不可或缺。黃鐘賢認為，通過安裝攝影機使工業(yè)機器人擁有聽覺能力，如此一來，工業(yè)機器人可以更準確辨別貴重物品，操作方式員也可以透過工業(yè)機器人的“眼睛”看到制造在線的狀況。

　　凌華科技(ADlink)表示，機器聽覺并非新技術，在智能化制造中，機器聽覺早已被引入用于品管檢查，或是增添在工業(yè)機器人上。但隨著攝影機與算法的進步，機器聽覺的辨識度也越來越高，除了品管之外，也開始用在其他需要“辨識”能力的工業(yè)應用領域中。

不過，品管仍是目前機器聽覺最大宗的應用領域領域，但今后工業(yè)機器人要能看得更細微，就需要加入育苗智能與廣度自學等較強的運算技術。黃鐘賢舉例，達明機器人目前的工業(yè)機器人僅配備2D聽覺，因此利用GPU顯示適配器進行每秒數(shù)百張、幾百萬畫素的圖像處理，仍綽綽有余。不過，若是要更精密的檢測貴重物品，例如眼下還是只能育苗目檢的產(chǎn)品外表小瑕疵，則需要3D聽覺，此時就更需要處理能力更強大的廣度自學與育苗智能算法。

黃鐘賢特別強調，在智能制造應用領域中，貴重物品檢測是很難智能化的部分，因為產(chǎn)品外表瑕疵的判斷方式仍難以化為工業(yè)機器人能理解的程序語言，但通過機器聽覺、育苗智能與廣度自學，即可“告訴”品管檢測機器設備，什么樣的外觀或是狀態(tài)，就是有問題的產(chǎn)品，而機器設備也可以根據(jù)這樣的“自學知識”，先將有問題的產(chǎn)品攔下來。

　　AR創(chuàng)造更多互動

　　雖然AR一開始產(chǎn)業(yè)發(fā)展是在消費性即游戲市場較為蓬勃，但是在制造業(yè)現(xiàn)場，AR正在漸漸改變工廠的一切。事實上，無論是產(chǎn)品設計與測試、產(chǎn)品與工廠運作，或是銷售及維修服務項目，都有運用AR的機會，因此，目前AR已被視為工業(yè)4.0重要的應用領域技術之一。

在今年的臺北國際智能化工業(yè)大展中，可以看到多家商運用AR技術，在許多工業(yè)制造環(huán)境中。威強電工業(yè)計算機(IEI)表示，通過AR，可以讓工深入遙遠、具危險性..等不易或不適合組織工作相關人員進入的地區(qū)，或是通過AR呈現(xiàn)產(chǎn)品制造完成的影像與各類信息，消費者或是客戶也可以通過AR了解更多產(chǎn)品細節(jié)，因此產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展界的確已開始漸漸將AR引入，實現(xiàn)工業(yè)4.0的精神。

　　但有關商亦透露，不可諱言，AR目前的技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展未臻成熟，包括頭盔與有關裝置過于笨重、行動化仍有進步空間，因此AR要全面應用領域在工業(yè)4.0，還有一段路要走。

　　通訊技術使人與機器進一步溝通

　　工業(yè)4.0組成要素中，通訊技術是最不可或缺的一環(huán)，這是由于傳感器收集的數(shù)據(jù)必須向云端傳送，才能被“知道”，甚至進一步運算及分析。高通(Qualcomm)產(chǎn)品管理資深副總裁Serge Willenegger指出，一些正在進入工業(yè)4.0應用領域領域的技術，如AR、無人機…等，需要更短的延遲時間，和更高的傳輸速率，才能發(fā)揮效用，而5G即相當適用。

5G不但Gbps等級的傳輸速率可與光纖網(wǎng)絡媲美，面對智能工廠需要極大的訊號覆蓋率，5G新空中接口(New Radio，NR)，和NB-IoT亦可做到，因此可以預見今后5G技術在工業(yè)4.0應用領域中也將扮演重要角色。

　　工業(yè)環(huán)境中，要求無線網(wǎng)絡技術具備相當?shù)母采w率，尤其是傳感器網(wǎng)絡，需要廣布節(jié)點，因此包括ZigBee、Thread…等短距無線通信技術，自然是工業(yè)4.0應用領域的通訊技術選項。近期藍牙技術聯(lián)盟(Bluetooth SIG)即推出藍牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(Mesh)，供建置或開發(fā)工業(yè)4.0有關應用領域的商新的選擇。

藍牙SIG亞洲地區(qū)營銷副總裁孔德容(Ken Kolderup)表示，基于低功耗藍牙的藍牙Mesh，具備穩(wěn)定、可擴充1000個以上節(jié)點、安全可靠、低功耗與大規(guī)模特性，因此可用于工廠智能化、用于機器監(jiān)測的無線感測網(wǎng)絡…等應用領域。且當初規(guī)劃藍牙Mesh技術時，即將工業(yè)應用領域環(huán)境考慮在內(nèi)，因此不但可符合工業(yè)4.0應用領域需求，也可讓使用者更便利地使用現(xiàn)有的移動裝置控制或得知工廠的運作情況。

　　不但無線網(wǎng)絡的新進展，提供工業(yè)4.0穩(wěn)定產(chǎn)業(yè)發(fā)展的養(yǎng)分，工業(yè)以太網(wǎng)絡也有新的姿勢。臺灣西門子(Siemens)數(shù)字工廠與晶片工業(yè)暨驅動科技事業(yè)部總經(jīng)理席德朗(Tino Hildebrand)表示，工業(yè)4.0要能持續(xù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，數(shù)字化是關鍵性，而在工業(yè)4.0中，工業(yè)通訊就是數(shù)字化的基礎。

工業(yè)通訊中最主要的通訊技術則是工業(yè)以太網(wǎng)絡，然而市場上工業(yè)以太網(wǎng)絡標準眾多，采用不同標準會讓網(wǎng)絡彼此間無法共通，勢必阻礙工業(yè)4.0的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，因此身為工業(yè)網(wǎng)絡國際標準“Profi”與“Profibus”的主要推動者，西門子在臺灣也與合作伙伴成立“臺灣工業(yè)網(wǎng)絡協(xié)會”，以將工業(yè)網(wǎng)絡的最新技術與今后趨勢引入臺灣，可望協(xié)助臺灣工業(yè)網(wǎng)絡的進步。

　　席德朗認為，臺灣制造商早期購置的設備，多不具備無線連接功能，導致那些商在跨入工業(yè)4.0時面臨重重障礙，為了讓人、機器、產(chǎn)品之間的溝通鏈接更順暢，并藉此收集大量制造數(shù)據(jù)信息即刻上傳到云端，通過Profi與Profibus將可滿足商智慧制造需求，也可讓有意進入工業(yè)4.0的商，能夠縮短“陣痛期”，加速工業(yè)4.0在臺灣的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

( 文章來源：互聯(lián)網(wǎng) )

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