【智慧工廠】製造業(yè)智慧化建置基礎(chǔ)，沒有這一步何來AI

文：蔡宜蓁 2021-06-28

智慧工廠 AI 智慧製造

影片連結(jié)：https://youtu.be/_bCL14cEZa8

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臺(tái)灣一直以來是以製造業(yè)為名，經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)也是以製造業(yè)為主。這幾年包含AI、物聯(lián)網(wǎng)都是非?；鸺t的技術(shù)，因此，工廠老闆們紛紛投入大量的人力、物力、財(cái)力，希望能夠透過這些技術(shù)，把工廠打造成AI智慧化的工廠。

但投入這樣的人力、物力是否就足夠，就能夠?qū)⒐S變成AI智慧工廠?

躍身智慧工廠，企業(yè)須具備兩大基礎(chǔ)

以AI與工廠而言，最重要有兩個(gè)基礎(chǔ)，基礎(chǔ)一就是工廠要如何去做「良善的管理」，包含它的能源、公用機(jī)臺(tái)及相關(guān)設(shè)施。在做了有效管理之後，如何取得有效的資料，並且藉由這些資料來達(dá)到工廠的正常運(yùn)作。

基礎(chǔ)二的部分，當(dāng)我們?nèi)〉眠@些大量且有效的資料之後，如何透過資料學(xué)習(xí)、機(jī)械學(xué)習(xí)的技術(shù)，去建立符合工廠的模型。因此，如果我們可以取得有效的資料，並且又達(dá)到基礎(chǔ)一、基礎(chǔ)二，這樣才算是做到整個(gè)AI智慧工廠的基礎(chǔ)。

工廠的良善管理主要是由廠務(wù)人員去執(zhí)行，因?yàn)楣S裡面有非常多的設(shè)施，包含能源，水、氣、油、電，還有一些公用設(shè)施、機(jī)電設(shè)施。一個(gè)廠務(wù)人員要去管理這麼多設(shè)施，怎麼可能還有多餘的精力去思考如何取得這些設(shè)施的有效資料，去思考明日如何做得更好。

因此，我們可以透過「雲(yún)端AI總管」來協(xié)助廠務(wù)人員管理工廠中的能源，水、氣、油、電以及一些設(shè)施，而且藉由「雲(yún)端AI總管」也可以取得所需要的資料。如果這些資料不夠，我們還可以藉由一些外加的感測(cè)器來額外取得其它相關(guān)資訊。

在取得這些資料之後，我們?nèi)绾巫鲇行У膽?yīng)用，這些資料跟AI智慧工廠的關(guān)聯(lián)性又是如何呢?

各位有沒有注意到，不管在任何一個(gè)製造機(jī)臺(tái)、公用機(jī)臺(tái)，都是用能源去驅(qū)動(dòng)，例如：CNC機(jī)臺(tái)是由電力跟氣壓去驅(qū)動(dòng)。因此，如果能夠取得最基本的能源資料，這些感測(cè)器所收集到的資料，無形中可以獲得製程機(jī)臺(tái)的有效訊息，再藉由這些有效訊息的資料分析，就可以奠定AI智慧工廠的基礎(chǔ)跟模型。

充足有效資料、建模調(diào)校，逐步實(shí)現(xiàn)工廠智慧化

工廠裡面的設(shè)備種類非常多，某些設(shè)備有通訊介面，有一些則是沒有。如果遇到?jīng)]有通訊介面的設(shè)備，我們要如何取得相關(guān)資訊??

事實(shí)上有非常多的方法，以剛才談到的能源來講，透過水、氣、油、電的設(shè)施來取得機(jī)臺(tái)的資訊，就是其中一個(gè)方法。另外，還有一些機(jī)臺(tái)聯(lián)網(wǎng)的常見方法，例如：PLC控制器、RS485或是CNC機(jī)臺(tái)，可以透過通訊介面來取得資料。

因此，只要結(jié)合剛才提到的能源水、氣、油、電的資訊，還有公用設(shè)施的資訊，再加上這些設(shè)備機(jī)臺(tái)的聯(lián)網(wǎng)資訊，不論機(jī)臺(tái)設(shè)備是否有聯(lián)網(wǎng)，其實(shí)都可以取得工廠前端、後端的所有資訊，然後作為AI智慧工廠的基礎(chǔ)。

以手工具機(jī)業(yè)的關(guān)鍵製程，也就是製程用水的處理來看，在金屬的表面需要加上皮膜跟除鏽劑，為的是讓金屬表面能夠有效附著噴粉，所以，我們?nèi)绾稳?yīng)用剛才談的基礎(chǔ)一呢??

第一件事情就是要做水質(zhì)的管理，因此，在這個(gè)關(guān)鍵的製程裡面就加了很多的感測(cè)器，包含像是PH值、離子、溫度，把這些資料有效地收集起來。

第二件事情就是把取得的資料，跟投藥產(chǎn)生的化學(xué)效應(yīng)做比對(duì)，例如：今天投了多少的藥劑，它的PH值或是離子濃度會(huì)產(chǎn)生多少。我們利用這些資料來做一個(gè)有效的建模。

當(dāng)建出模型之後，接下來，我們就可以利用AI及自動(dòng)投藥的技術(shù)來做自動(dòng)投藥。有了這樣的技術(shù)，不管是在製程改善，或是良率的提升，都會(huì)有明顯的效益。除此之外，同時(shí)也改善了後端的廢水處理。

因此，要讓工廠提升效率，第一件事情就是要有足夠的資料，而且可以針對(duì)非常重要的水、氣、油、電下手。有了資料之後，我們可以再透過建模型，不斷地去調(diào)校，讓AI的因子注入到工廠裡。

接下來，如果工廠要導(dǎo)入AI，在投入大量的經(jīng)費(fèi)之前，應(yīng)該要先審視目前工廠是不是已經(jīng)做到良善的管理，如果還沒做到，我們可以針對(duì)比較關(guān)鍵的原因，做關(guān)鍵問題的分析，進(jìn)而導(dǎo)入相關(guān)的措施。

我相信在逐步漸進(jìn)的過程中，就可以讓工廠邁向AI智慧工廠這條路。

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