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一、Albert (2015)

【研究主題】 位。例如,像 MTConnect 這種發展完善的標準,促進了典型廠房中連結多樣製 造設備所需之互通性。透過共同的標準語言使機器與機器間得以溝通,進而創造

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出工業物聯網。

(二)廠區將獲得更快、更好之決策:

實施工業物聯網之製造商,將能獲得更好之決策。當設備都連結後,其所產 生之數據能夠進入應用軟體,並產生個人可使用之資訊,以利做出及時、有效之 決定。決策將會基於知識與智慧,而不再是理論與猜測。在這樣的智慧工廠,管 理者能夠確定製造系統的每個元件都處於最佳運作狀態。

實施工業4.0 與工業物聯網的每一個步驟,都需根據其影響之決策而仔細評 估。因此對工廠管理者最大的挑戰將是決定蒐集何種數據、誰將會獲得從數據衍 生之訊息、此訊息將如何使用以及是否做出了正確的決策。

(三)授權人員是不可或缺的:

在工業4.0 下,人類將繼續在製造業扮演積極且投入之角色,但這個角色的 重要性和影響力將越來越大。幾乎製造業中每項工作之義務和責任都將受到影 響,並連帶大幅影響員工的培訓和發展。System Insights 的技術總監 Athulan Vijayaragahavan 提到:「雖然工業物聯網是建立在軟體上來蒐集、分析和管理廠 區設備及感測器的數據,但在製造系統中最重要的數據來源和使用者還是人。保 持人員留在數據-資訊-決策-行動的環節中是必要的。」由於人員將會被提高 工作層級,因此需要良好地授權。

(四)網路安全將為重要議題:

安全專家說,工業物聯網的網路威脅是真實的、全球性的、且不斷在增加中。

這些威脅包括竊取商業機密及智慧財產權、惡意竄改數據,還有中斷或拒絕製程 控制。在走向工業物聯網的每個步驟中,工廠應該考慮如何保護他們的數據、系 統和網路。

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(五)新一代的感測器即將出現:

感測器可偵測及測量一個裝置的物理特性或條件。開/關狀態、電流、溫度、

壓力、震動程度和供應量皆為感測器可感測到之徵狀。而智慧型感測器還能夠執 行其他功能。其可將類比訊號轉換為數位訊號格式,並可處理或分析此數據;也 可以傳送這個數據,或方便數據被蒐集於網絡中,以便應用軟體使用。對於某些 感測器之安裝,最好能夠讓感測器「獨立思考」。而其他的感測器中則為「群體 思考」之一部分,將與中央數據分析器一起合作。獨立與群體思考之混合,也將 是未來可預期之方式。

(六)工具機將被視為網宇實體系統:

網宇實體系統之定義為:「嵌入電腦之系統,透過網路環境中的反饋迴路來 監控物理工序。」彈性加工系統及具有製程中測量和閉迴路加工功能之工具機,

即可視為一種網宇實體系統。除此之外,工廠的全面能源管理也為工業4.0 下非 常重要之議題,且其需受網宇實體系統之支援。每項裝置、機器和系統所消耗的 能源將被謹慎地測量。透過這樣的方式,使得能源可被完善地監測及管理。

(七)雲端運算與大數據將扮演重要角色:

蒐集和取得透過工廠之連結而產生之大量數據,並讓這些數據變得有意義,

這樣的能力是大數據帶給工業物聯網與工業4.0 之益處。

【對本研究之啟示】

透過 Mark Albert 之七要點研究,能夠更瞭解在實施工業 4.0 前應具備之基 本能力為何,例如:機器間之標準語言、人員之授權、網路安全。以及也能夠瞭 解未來的感測器會具備什麼樣的能力,以利本研究評估所需之資訊是否能夠在工 業4.0 下取得。此外,也得以瞭解到工廠之能源管理為工業 4.0 下之另一項重要 議題。

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而工業4.0 時代下將包含許多不同層面之議題,下列為本文獻所探討之更深 層議題:

(一)善於製造打敗善於行銷

在工業4.0 下,善於製造之公司將勝於善於行銷之網路公司。智慧工廠直接 省略銷售及流通環節,產品之整體成本比過去減少近40%。消費者可以直接透過 產業物聯網向智慧工廠訂購客製化之產品,將不需要再透過網路通路而直接與消 費者連結。如此一來,工業4.0 下之製造公司將於未來擺脫壟斷客戶數據之通路 商,並以客製化產品滿足廣大之消費者。

(二)智慧化無人工廠

智慧化的無人工廠將是工業4.0 下之未來型態,打造智慧化無人工廠需要多 種先進技術之整合,其中最關鍵之技術有四個:彈性化生產技術(客製化生產)、 智慧型機器人控制技術、生產安全監測技術、機器設備與各零組件運作狀況之監 控技術。智慧化無人工廠將第一線工人從簡單重複之勞力工作中解放,讓他們能 夠從事監督者與維護者的角色,而那些簡單重複性之生產動作將由智慧型機器人 來完成。工人們將扮演更具有創造性和挑戰性的角色,例如:技術創新、策略規 劃、生產監督、協調維護智慧型機器的正常運作等工作。

(三)價值鏈之整合

在智慧工廠中,先研發後生產的傳統製造模式將不會再出現,研發與生產幾 乎是同步進行的「數位化生產」,因此不再需要紙本設計圖。透過此模式能夠大 幅減少產品的研製週期與上市時間。並且隨著工業4.0 體系之進一步完善,產品 生命週期甚至會延續到產品報廢回收之階段。

三、Stojkić, Veža, and Bošnjak (2016)

【研究主題】

探討目前資訊系統之狀況與問題,以及企業升級至工業4.0 後,資訊系統之

四、Karnouskos, Colombo, and Bangemann (2014)

【研究主題】

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或位於裝置上之網路。這樣的方式能夠使龐大的工業 CPS 基礎工程之設計與運 作,具備更大的彈性,並且較能妥善利用資源以達到虛實整合。

2-1 雲端基礎之網宇實體系統(CPS)

資料來源:Karnouskos et al. (2014, p.233)

本研究亦探討物雲端(Cloud of Things)之概念,如下圖 2-2,CPS 與雲端融合 將形成物雲端。其建立於提供給裝置或系統之服務,並依賴於虛實世界中智慧裝 置間之互動所提供之資料。採用物雲端的效益為,那些在資源受限之裝置上無法 取得的額外能力,現在能夠利用雲端之特徵,例如:視覺化、可擴展性、多租戶 技術(multi-tenancy)、生命週期管理等,而完整地使用。以製造業為例,使用雲端 基礎之服務能夠監督正在運行之機器、更新裝置之韌體、監測潛在錯誤並通知使 用者、主動規劃機器維護、更深入了解裝置與設備之使用狀況以及增加產能等。

因此這樣的基礎工程將串聯許多廣泛且不同規模之要素(例如:裝置、系統及服 務等),從個別組成之感測器及機械電子零件,至執行數據採集與監控(SCADA)、

分布式控制系統(DCS)、製造執行系統(MES)等功能之整體控制與監督系統,都 將被CPS 與雲端技術融合之物雲端串聯。

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資料來源:Karnouskos et al. (2014, p.234)

【對本研究之啟示】

透過此文獻之深入探討 CPS 之定位,以及如何與雲端、設備及其他軟硬體 整合,瞭解AVM 與工業 4.0 結合後之定位。並且從此文獻中得以瞭解到工業 4.0 尚未探討到成本資訊,而皆為廣泛的原因型資訊,因此更加確立本研究將提升未 來導入工業4.0 之公司所獲得之效益。

五、Schmidt, Möhring, Härting, Reichstein, Neumaier, and Jozinović (2015)

【研究主題】

由於工業4.0 是將過去傳統工業與先進科技做結合,因此在工業 4.0 的時代 下將會透過許多科技達到虛實整合。這也導致許多公司面臨不知如何評估是否導 入工業4.0 之困境。且大多數研究都僅以敘述性之理論探討工業 4.0 與各科技之 關係,因此此研究透過實證研究探討列舉之六項因素是否為導入工業4.0 之潛在 因子,以提供公司評估是否該導入工業4.0 以及提供學術方面之研究。

此研究探討生產時間改善、企業流程複雜度、自動化程度、大量客製化、閒 圖

2-2 雲端基礎之服務導向架構(SOA)工業系統

此研究採用結構方程模型(Structural equation modeling, SEM),並設定六個假 設,分別為: 新科技。透過交易成本理論(Theory of Transaction Costs)來解釋,增加了交易成 本,會導致缺乏對於數位科技之信賴,且減少工業4.0 相關科技之使用。

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6. 具備大數據、雲端運算、行動運算、物聯網、網宇實體系統科技之公司,較可 能導入工業 4.0。因此新科技為工業 4.0 之基礎以及動因,而目前工業 4.0 下 的科技,也為未來新商業模式之基石。

2-3 具備係數之結構方程模型(SEM)

資料來源:Schmidt et al. (2015, p.20)

【對本研究之啟示】

由此研究結果可知,企業之生產時間不斷改善,較容易導入工業 4.0,因此 也代表這些導入工業4.0 之公司,有大多數都是注重時間之議題。所以時間管理 為工業4.0 下很重要之管理議題,且 AVM 能夠提供有效之管理決策資訊,協助 改善生產流程與時間。

具備大規模客製化需求之公司很可能導入工業 4.0,也代表與顧客有關之管 理議題為工業4.0 下之重要議題。

而閒置資料越多,較可能導入工業4.0 之研究結果代表公司希望將沒用到的 資料,透過工業 4.0 之導入將其轉化為有用之資訊。因此將 AVM 與工業 4.0 結 合就是在找尋企業於工業4.0 下,會有何種管理需求,且可以運用企業的閒置資 料進行運算,進而提供有用之管理決策資訊。

一、Turney (2005)

【研究主題】