經過近年來市場與媒體對智慧製造和工業4.0話題的持續關注與討論，企業對智慧製造發展趨勢已有基本瞭解，關注的話題也由「什麼是智慧製造？」移轉到「如何有效推動智慧製造升級？」

企業推動智慧製造發展的主要階段，最普遍的作法是【自動化】→【數位化】→【智慧化】三段論。

現今大多數製造業正落在由【自動化】通往【數位化】的過程中。然而什麼是【數位化】？推動【數位化】的步驟為何？上述兩議題，筆者將透過最近拜讀林詩萬博士「工業互聯重塑企業能力」文中的摘錄內容，與大家進行分享。

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什麼是數位化?

 探討數位化議題，首先需了解數位化的兩個關鍵內涵—「數據」及「互聯互通」。製造領域的數位化發展就是沿著這兩要素展開。

由於各式感測技術的快速發展，過往製造過程中不容易取得的相關數據，如今透過自動化數據採集方式可便利取得；加上網路、行動網路及物聯網(IoT)技術的普遍應用，促使製造領域各類實體元素，諸如人、機、物等相關「數據」，可以互相進行即時的交換及協作，也就是「互聯互通」，因而提供了【數位化】運作的基本形貌。

以下就製造業的主要三個基礎領域和流程：設計研發、生產製造、銷售，分別說明其數據，如何發揮互聯互通的運作狀況：

1.研發設計

主要分成設計、模擬、工藝及試產等四個流程的垂直整合，任何一個環節對數據的修改，都可以及時、高效的和其他環節實現互聯互通。其中，欲在設計上實現歷史設計數據及新產品設計需求之間的互聯互通，目前多採用資料數據庫，工程師在企業自身歷史資料數據庫中，尋找借鑒以完成新的設計。

此外，在網路時代，人們是否有更加高效方式實現經驗傳承，亦即人與人之間實現經驗的無保留互聯互通，仍受限於人的生物本性使然稍微困難。但人與機器的互聯互通，通過工程師的經驗，不斷訓練機器學習，是很有可能實現從人到機器之間的經驗互聯互通。

2.生產製造

主要是人、機、料、法、環，五個方面，可透過MES或工業APP等數位軟體系統工具，實現數據的全面性互聯互通。

3.銷售

是產品離開製造產線，面向最終使用者的階段。透過產品實現企業與使用者的互聯互通，在這個過程中，產品最終變成一種服務。

在這個產能過剩的時代，不是所有生產出的產品都能賣出去，實現使用者的互聯互通，發掘使用者新的需求，唯有將產品變為服務才能實現。而在和使用者互聯互通之後，下一步要思考的就是如何滿足使用者的個性化需求。

數位化出發點是利用數據、運算和通訊網絡，把實體(包括感測器、產品和裝備等)、資訊系統、業務流程和人員連接起來，從中收集大量的數據，利用數據分析和人工智慧等能力，實現對物理世界的即時狀態感知，並在資訊空間通過運算做出最佳的決策，且能動態不斷優化資源的使用，最終的目的就是為了創造新的經濟成效和社會價值。

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推動數位化的步驟

 製造企業推動數位化的進程，可用以下步驟依序推動：

1. 完善業務和生產流程的數位化

以ERP為主的銷售相關價值鏈各個環節，和以PLM為主的產品鏈的各個流程中的環節，使用相對應的專業系統軟體，並在這兩條鏈的交叉點上的生產環境，實施MES或工業APP等數位軟體系統工具，實現基礎性的數位化。

2. 以數位軟體系統平台，整合各流程的數據資料，做到互聯互通

打通各流程和環節中斷鏈的資訊，在價值鏈和產品鏈上，逐步實現流程的自動化，並利用數位軟體系統工具，收集各個環節執行的數據。

例如，在產品鏈上，整合全產品生命週期功能環節來架構數位數據，並建立產品數位模型，如數位孿生(Digital Twins)，藉以統整數據。

3. 收集設備運營和產品在生產過程中的數據，透過即時數據分析，優化生產過程

利用產品、設備及生產過程和業務流程所收集的數據，對不同周期和跨越生產和業務環節，以及跨域組織範疇的綜合性的大數據分析，藉以判斷和降低效率與績效的瓶頸，並促成最佳化的業務決策，進而對整個生產過程和業務流程進行宏觀性的優化。

在這個過程中，數據的聯結和採集是基礎；透過建構的模型進行數據分析，得到對生產過程的洞察是關鍵；最後利用應用系統，根據生產規則和業務目標，將洞察轉換成最佳決策，並加以精準執行，不斷閉環回饋並持續優化，以實現【智慧化】為最終目標。

4. 打通在生態圈內企業之間的資訊系統的互聯互通

實現企業之間的業務和生產的協同，把優化的範疇擴展到客戶端及整個生態圈，對部署在客戶的產品實行連接，通過對產品的全生命週期的管理以實現服務延伸，為企業的業務轉型開拓商機。

總結

由上述可知【數位化】與ERP、PLM、MES和工業APP，等製造業的數位軟體系統工具，並整合智慧製造的架構，利用工業物聯網（又稱工業互聯網，IIoT，Industrial Internet of Things）技術互相相輔相成，增強感知狀態和數據分析以做出最佳決策的能力，是實現智慧製造不可或缺的步驟。

延伸閱讀：

製造業的數位轉型，如何打造數據驅動的智慧製造？

A.智慧製造的3階段

1.智慧製造的基礎是自動化，如何確保投資效益？

2.形塑智慧製造能力，推動數位化的步驟是什麼？

3.如何利用製造現場『數據』，創造『智慧化』價值？

B.如何實現智慧製造的效益?

4.實現智慧製造效益，必須先連結企業經營成果

5.智慧製造的啟動3依據和推動5原則

C. 智慧製造的重要步驟

6.透過企業健檢報告，了解『你和工業4.0的距離』

7.『智慧製造』流程和藍圖如何規劃？從目標確認開始

8.智慧製造從客戶需求出發，打造不可取代地位

智慧製造的架構

A.由上而下的ITOT系統整合，打造全面性的智慧製造

1.智慧製造和智慧機械雙引擎，加速數位轉型

2.什麼是智慧機械？智慧機械的3大訴求有哪些？

3.掌控機台全方位行為，落實製造業數位轉型之路

4.製造業數位優化四階段，工廠數據如何全面整合

5.掌握什麼重要數據，才能達到彈性靈活應變智造現場？

B.智慧製造的基礎，從物聯網開始

1.如何打造快速靈活應變的智造現場

2.數據品質3特性，強化現場OEE，讓機台說出真相！

3.如何應用IoT，快速提升製造現場OEE？

4.訂閱式機聯網應用，簡單實現數據驅動的智慧製造

5.加入生態系，智慧機械雲帶領企業邁向智慧製造

參考資料 :

1.林詩萬：工業互聯重塑企業能力

2.工業互聯網聯什麼？未來是什麼？如何重塑數位化能力？ 

文：蘇斌雄 責任編輯：楊于嫺

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作者：蘇斌雄

目前任職於鼎華系統，主要負責智能工廠相關產品及解決方案的規劃及開發。

智能製造與數字化轉型是全球製造產業發展的必然趨勢，企業如何對焦策略，掌握此波科技大潮帶來的契機，將是決戰未來的關鍵 !