「智慧制造」就是单纯等于智慧+制造吗 ?

▲人工智慧趋势成为风潮。(图/达志示意图

●TAIWAN梦想家/由一群掌握AI创新价值及趋势的跨领域人才组成,希望借此提升国家竞争力,将台湾打造为AI发展重镇,进而孕育AI新兴产业应用发展。

智慧制造这个名词顾名思义是指非常有智慧的制造系统。但是智慧制造是否仅仅是把智慧加入制造,就能让传统的制造系统提升至智慧制造?难道以往的制造是没有智慧,或是以往的智慧不足让制造系统达到目的

制造系统很大一部分是使用机械达成的,因此在谈论智慧制造之前,就应该先谈谈何谓智慧机械。众所周知,智慧机械为总统五大创新产业政策之一,这几年在政府各部会的推动之下,基于台湾在精密机械半导体、以及资通讯科技产业的雄厚基础,台湾已在机械设备上逐渐导入智慧化相关技术,使我们的精密机械能够升级成为智慧机械。换句话说,将精密机械升级成智慧机械后,并进一步将智慧机械用于制造上,以往的制造系统将可升级成为智慧制造系统。如果以整厂整线输出的方式将制造工厂全面智慧化,台湾制造工厂也就可以升级成为智慧工厂。

智慧化

上述的论述中不外乎围绕在一个重点之上,这个重点就是「智慧化」。这「智慧化」的重点包含智慧化技术以及对「智慧」这两个字在制造系统上的阐述。根据行政院在智慧机械产业推动方案规划中的定义,所谓的智慧化技术是包含机器人、物联网、大数据、CPS也就是虚实整合系统、精实管理、3D列印、以及感测器等技术。仔细探索这些列举的智慧技术,我们可以发现,这些技术是希望透过数位化的方式,将数据(Data)转换成资讯(Information),进而将资讯转换成适切的行动

数据、资讯、以及行动之间的转换如果没有「智慧」的加入,其实是无法进一步创造或是增加价值的。但是智慧制造中的智慧到底是什么呢?根据英国牛津大学Bostrom教授对智慧/智能,也就是英文intelligence的阐述,其实智慧或是智能就是「最佳化」的过程。换句话说,也就是透过「最佳化」的淬炼,智慧才能产生。举例来说,感测器可以将机械设备的状态转换成数位化的数据,透过物联网,我们可以将智慧制造中各个机械设备和机器人的数据、原物料供应链的数据、以至于物流客户市场趋势等数据串联起来,并于虚拟的数位环境中造就一个和真实制造一模一样的数位分身(Digital Twin),如没有经历最佳化的过程,这些数位化的数据只是互相链结,没有变法进一步演化,是无法蜕变成有用的资讯和智慧的。

最佳化

但如何「最佳化」或是将数据衍生成智慧呢?在智慧制造中这个最佳化的过程应包含二个层面,首先是将经验数位化(Experience-base),结合数位化的既有习知学理(Model-base),透过人工智慧的演算法(AI-base)加以统整验证以找出最佳化的制造参数,将数据转变成最佳化的制造资讯。再者,这些具智慧的最佳化制造资讯将复制于虚拟环境中的数位分身。透过感测器以及物联网将现场制造数据以及机台、市场和物流数据不断的加入,这个数位分身将不间断以人工智慧演算法进行最佳化的运算,在虚拟的数位环境中不断演化,产生新的智慧,并将此新的智慧回传至真实环境中的机械设备和机器人,以即时最佳化的参数进行智慧制造。

因此,智慧制造其实并不只是将智慧加上制造。智慧制造是透过智慧技术的「最佳化」过程,将产线与制造工法的规划和选择、供应链与物流链、客户以及市场面以至于产品开发与设计等层面进行全方位的最佳化。而智慧制造的核心价值,其实就是结合制造、资讯、通讯技术,导入最佳化的domain know-how以及智慧技术,将整个制造系统从供应链以至于出海口各个环节串联,以期提升产业以致于台湾整体的竞争力。

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