智慧製造 驅動新產品發展

全球製造業在社會、經濟、政治、環境等各面向發展驅使下，智慧升級已成必然之趨勢，隨著先進製程、先進材料、資通訊技術與智慧科技持續發展，數位化與數位轉型興起。智慧化遍及製造業價值活動中的設計、生產、銷售、物流及商業模式等多重層面，智慧製造則成為新產品、新服務、新商業模式之發展驅動力。

近期因疫情影響，更催化智慧轉型升級，推進自主高效、遠距及智能運作等產業營運方式，加速萬物聯網、人工智慧（AI）、大數據、數位分身等關鍵技術之發展及應用。

受到全球大趨勢影響，我國製造業發展也面臨不同的挑戰與機會。在生產端方面，為滿足不同階層客戶消費需求，以及因應線上購物、個性化產品製造，製造業需要建立快速客製化及變樣變量、彈性生產能力，在交期、品質、成本等方面取得最佳平衡，讓企業能持續在市場競爭中獲利。而這也衍生出各種智慧製造應用方案需求，成為我國製造設備與系統產業新機會。

另外，我國製造業同時面臨先進製造國家（如德國、日本）及新興製造國家（如中國大陸、越南）競爭，單純的產品銷售市場競爭日益激烈，廠商獲利逐漸下滑。因此製造業者需要重新思考客戶需求、企業在產業鏈定位與價值創造來源，從過去單純的產品製造銷售，轉變成滿足客戶價值創造過程需求的「服務」，以拓展新的商業模式與獲利機會。例如能即時回饋客戶應用需求變化的智慧化產品、能有效增加客戶生產力的生產設備總體效益保證方案，逐步使製造業從製造者轉型為「服務提供者」。

製造業面臨客戶需求變化、部分應用市場逐漸飽和、市場競爭日益激烈等發展環境變化，需要藉由提升企業營運效能、布局差異化產品等途徑，持續維持競爭優勢。推動智慧製造數位轉型則是能同時滿足兩種途徑的重要策略。企業數位轉型過程中的重要途徑之一是透過智慧化產品，增加產品附加價值，或衍生新的獲利管道與商業模式。

全球機械整機廠商已走向智慧化，結合感測器、工業物聯網、雲端平台、巨量資料分析，打造智慧化產品。許多零組件廠商也推出智慧化軸承、滾珠螺桿、線性滑軌、分度盤、主軸、刀把等智慧零組件產品，可協助整機廠開發智慧化機械設備。

智慧化機械最重要功能之一為生產資訊可視化，透過機台狀態選項介面，協助機台操作員判斷並將造成機台停機狀態的原因紀錄在監控系統內，讓管理者能分析與檢討全廠機器停機因素，研擬改善對策。基於智慧化機台，智慧化產線及智慧工廠整合方案更是企業發展重點。

疫情導致異地工作與跨國差旅限制，機械設備業者積極導入遠距作業與支援應用方案，以持續對客戶進行服務。以AR智慧眼鏡為例，可透過AR（擴增實境）將影像虛擬呈現。機械產業近年來持續發展智慧機械產品與智慧製造應用，生產設備資訊聯網、巨量數據需求，推升雲端服務之雲平台發展。雲平台是指基於硬體，提供計算、網絡和存儲能力的雲端服務，而雲端服務在智慧製造中是重要的智能技術與解決方案。

機械業者在發展雲端應用時，普遍面臨三個問題：一、現有主要國際雲平台都有自己的軟體市集，並不相容於機械雲的需求，業者常面臨沒有合適設備、零組件、系統整合、雲端應用等，或雲端運算服務沒有整合實際機械的作業系統。二、沒有標準化的SaaS／App開發，產業在軟體上架、安裝、更新機制部分缺乏標準資訊模型，導致數據上雲後無法直接進行分析服務。三、沒有裝置管理機制，雲端運算平台無法掌握邊緣運算裝置的狀態，或更新參數沒有支援各式產業資訊標準。

為解決問題，經濟部技術處整合工研院、資策會、金屬中心等法人能量，共同推出首個應用於智慧製造的公有雲「智慧機械雲平台」，並與機械公會、電電公會策略結盟，協助會員廠商導入機械雲，擴展數位轉型版圖。機械雲就像是製造業的App Store，讓設備智慧化就像安裝手機App，帶動產業輕鬆升級。2020年更進一步針對工具機、紡織、印刷電路板、塑膠射出、金屬成型等五大產業應用與開發案例，大幅提高智慧機械雲平台實用性，加速製造產業數位轉型進程。（作者是經濟部技術處產業技術基磐研究與知識服務計畫成員）

經濟部技術處簡介

經濟部技術處整合法人研究機構、產業界、學術界之研發能量與軟實力，促成國家創新系統成員間的科技創新連結，於智慧科技、綠能科技、製造精進、民生福祉、服務創新等領域，開發具前瞻性、關鍵性及跨領域之產業技術，並將研發成果多元移轉落實產業界應用，促進創新研發成果走向產業化與國際化，以厚實產業技術能量，提升產業創新效益。