善用AI推动智能制造决策，聪明转型
- 阚大成／DIGITIMES企划
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府城古都－台南，建城400年，文风鼎盛，产业汇聚，纺织、金属、汽车零组件、精密机械、半导体与光电等新旧产业建构整体产业聚落；当数码、净零转型时代来临，古都从传统迈向创新，如何推动生产模式、营运决策走向数码转型，开启制造的新未来？
D Forum 2024 转型驱动智能，创新工厂未来论坛台南场，邀请产官学各界好手，分享各自领域的发现及实务经验，期透过数码创新带动产业升级、推动供应链重组以强化韧性、达到净零碳排，实现绿色制造。
以自働生产管理环实现简易智能化
成功大学制造信息与系统研究所教授杨大和表示，在自动化为主的时代，精实生产就是「简易自働化」或是「大小适中的设备」，因为简易，所以改善成本低、设备弹性佳、维护容易，现场人员可参与提案自行改善设备，以发挥人的智能，达成人才培育的目的。
如何实现简易智能化？杨教授提出自働生产管理环(Jidoka-JIT Cycle, JJC)。Jidoka代表机器具有判断问题的能力，有品质问题，机器会自动停止，JIT是标准的实时生产，为连续流的观念，掌握这两个就掌握现金流的流动速度。
简易的前提在善用既有的数码平台，透过适当功能和适当复杂度，导入定制化程序，定制化程序即为JJC，以限量信息支持JIT和Jidoka的改善循环，不必过度复杂，假以时日的循环过程，就会愈来愈靠近想达到的智能化。
为什麽不采用系统性的解决方案，而是定位在限量信息跟持续改善？杨教授表示，使用JJC主要跟数据有关，一般系统化的解决方案，如ERP、MRP、MES等，都是假设信息的输入为确定性的，但这些确定性的输入数据，很难支持现场人、机、料、法的变异性质；而AI可针对可预测性的数据直接发挥功能，此部分占了企业大部分投资，对AI较不擅长的适应性数据，可交由人来判断。
线上低能耗无线监诊方案以LoRa最受关注
研华科技市场开发经理吴东阳表示，在ESG、智能制造、AI、5G等领域，线上无线应用领域以LoRa解决方案最受关注。
LoRa具备传输距离长、信号穿透性佳、支持AES128安全加密、配置成本低等优势，LoRa采开放式架构，可与第三方LoRaWAN设备兼容，研华的解决方案支持多国频段，可协助客户一致性的调用规格。
研华与合作夥伴谱威科技建置的LoRa解决方案架构，涵盖从底端的设备、谱威的分析系统，以及最终研华的云平台。
谱威科技以振动为核心技术发展振动测试与设备监测，市场部经理张玮恒表示，旗下的第四代智能在线设备监测系统Phoenix GM4 以传感器量测振动及温度信号进行监测，透过自动设备异常损坏诊断系统，守护设备健康，目前台湾已有55个在线监测系统厂案，其中21个是无线。
数码协同，AI赋能永续未来
叡杨信息在AI领域投入10年，近期更协助经济部智能财产局推出「以图找图商标检索系统」，让民众可透过用AI检索「图形商标」。
有了AI如何做双轴转型？叡杨信息全方位销售顾问处副处长李政权提到，信息系统的内部应用要改变，也就是必须兼具科技与温度的员工体验。新的体验由AI统提醒，并根据使用者打造，透过对话式服务实作情境，让人员第一时间轻松掌握各类实时信息。
华硕电脑智能解决方案事业部市场开发经理陈苓萱介绍华硕智能工厂，工厂架构涵盖「协同商务层」与「企业营运层」上面两层，以及「设备控制层」与「现场管理层」下面两层，并透过数据中台汇整工厂大数据，整合OT跟IT的Data。
其中的智能排程派工系统，纳入人、机、料、法等生产制造四大关键要素，内建AI 引擎，预先整合所有必要的考量因素，包括人力素质、机台保养调度、物料清单等变量，可依实际情况进行实时调整和优化，提供最新的最佳解法排程。
以LLM打造企业KM查找新架构
台湾大哥大资深处长吴竹松表示，目前台哥大提供官网、IVR、Chatbot 客服机器人等在线服务的管道，分摊客服人员的负担、降低服务成本，但在生成式 AI 蓬勃发展之际，对于大型语言模型(LLM)的优化与应用，是企业面临的重大课题。
吴处长指出，台哥大以 RAG + AutoGen 的混搭架构，强化LLM的应用能力，同时透过 ASR、TTS、Video等先进 AI 处理技术，扩大应用范畴。
RAG系使用知识库等外部数据来扩充LLM的大脑知识，检索出最符合客户问题的答案，再由LLM生成回答内容，并利用ASR模块，将语音转换成回覆文字，交给TTS生成语音，播放给客户听。
建构水资源循环管理，加速智能厂务转型
基士德科技技术总监卓伯全博士从公部门、各产业以及基士德本身三个面向，分享水资源循环管理现况。
因应全球气候变迁，公部门推动云端基础水环境建设，拟定台湾各区水计划基本架构，透过打造西部廊道供水管网、推动再生水科技造水等措施，建立从水源到水龙头等整体性的经营管理，以达到供水稳定。
卓博士表示，政府在水资源管理上偏重量的管理，以满足各产业民生上的用水需求；质的部分，环境部于2023年与各大院校合作研发低耗能、低成本、低空间使用及资源循环(4L+C)的新兴废水处理技术，鼓励各产业的污水处理厂朝此方向发展。
产业方面，根据净零减碳路径，到2050年再生能源占发电比将超过60%，加上企业陆续加入RE100计划，宣示2050年将达成100%采用绿电的目标，挑战很大。
废污水处理中的化学处理部分，在原料取得的阶段，碳排放量占比达49.26%，废弃物处理阶段亦达47.69%，因此，在废污水处理首要需做到优化处理，且在处理过程就要节能减碳。
卓博士表示，基士德利用水资源AIoT管理平台协助企业永续运营，其在2015年成立智能水务推动小组，发展所有水资源需要用到的设备处理过程、操作、维护管理等软硬件设施，2022年完成智能水务服务平台，提供产业评估如何把AI接入污水处理厂。
基士德的水资源管理从设备赋能、程控智联两个方向出发。设备赋能将所用到的设备建立健康管理平台，并给予设备智能化监测模块，借此做到设备延寿跟E化巡检。程控智联将所有水处理的机制或方法建立智能化控制系统，藉由AI导入进行模拟评估或水质预测，达到操作优化或节能节费。
以工业双AI驱动的新一代全自主化工厂
2022年SEMI GEC智能制造倡议提出自主智能工厂的金字塔模型，联华电子副处长林京沛说明，金字塔最底端包括物料位置追踪、传感器等基础系统，按任务需要存取数据；上一层为Smart Factory 1.0，利用数码孪生、大数据等技术，把不同系统整合；3、5年后进展到Smart Factory 2.0，透过 AI/ML、资产利用率、劳动力优化，达到更高水准的智能化；最顶端是自动执行，采智能控制室(smart control room)的概念，即使人在外面，没有实际控制场域运作，场域系统亦可自行运作。
自主智能工厂金字塔模型最顶端最难定义，也因属于企业竞争力的一环，少有企业分享。
金字塔模型若以自驾车等级比喻，使用者为驾驶，系统为汽车，将更容易理解；当自驾车等级来到Level 3以上，即是系统主导，相对应金字塔模型，则为最顶端的自动执行，采智能控制室的概念。
工业双AI是驱动工厂迈向智能制造全自主化的重要关键，即透过Analytic AI、Generative AI达成工业双AI，从进行数个项目，进展到数十个、数百个项目，此时需要公司跨组织的平台推动。
平台工程组织包含对齐部分业务领域的工作流程，并致力于核心业务逻辑的stream-aligned teams；帮助stream-aligned teams克服障碍并察觉缺失的enabling team；需要重大技术专长时即形成的complicated subsystem team；以及提供有力平台，来加速stream-aligned teams交付速度的platform team。
精实管理与自动化技术助攻智能制造
析数智汇业务暨行销副总经理张平和表示，工厂的信息系统包含ERP实际纪录、 MES现场执行监控，以及供应链管理，因ERP、MES和供应链管理间有断层，无法因应现在订单少量多样、客户需求变化大等问题。
析数智汇开发智能精实生产信息管理系统，包含智能先进生产排程APS、数据中台暨数据治理平台、订单暨投产需求智能预测规划平台等，可协助企业解决上述问题，达到精实管理目标。
倍福自动化技术的核心概念为取代工厂里看到的主机板等控制技术，运用电脑开发软件，进而建立解决方案。
应用经理Kevin表示，除了数据蒐集、分析，自动化软件解决方案中最重要的是控制，工业领域要达到高速、高精度、实时性的控制，需要很多软件支持实时操作系统。
倍福自动化是软件公司，其提供的PC-based解决方案，可将所有功能汇整在一台小型电脑，工厂端、厂务端、设备端等所需功能都用软件完成。
利用AI工具将数据变金矿
KEPServerEX是工业通讯软件的万用平台，研杰科技总经理张振忠说明，透过Kepware 100多种Driver工具，连结高达数万台设备装置，取得数十万点数据量，再将这些数据提供给后端应用软件，或是由AI进行分析，这些应用可提供到战情室，作为机器设备故障等预测。
KEPServerEX利用单一平台去蒐集这些设备信息，当成单一窗口提供给应用软件使用，在费用支出、安全性、稳定性等更胜一筹。
新汉集团策略行销协理罗仕昀认为，智能制造最终仍要回归到数值，机器学习需要好的数据、好的命题。新汉的虚拟数据科学家平台自主训练有价值的模型、制造Knowhow与经验管理系统，并动态调整制造参数、配方的优化与预测系统。
罗协理表示，新汉利用工厂制造决策IT系统，将在MES里的数据进行AI学习演算，已完成食品加工业、面板业等100个以上的工业数据集，可供其他同业参考。
SAS顾问郭泰竹表示，SAS开发的SAS Viya，透过自动数据剖析、视觉化探索与增强式进阶分析、自动预测与模型等一键部署，进行根因分析、提升品质良率；并采用开源的进阶AI 分析平台，透过特徵工程等增强数据分析，帮助数据科学家加快数据探索流程，藉由Auto ML 自动机器学习框架，降低数据科学门槛。
数码转型，善用AI让企业变聪明
群创光电智能推进处处长张幼铭介绍群创近年导入AI推动价值转型的成果，包含与屏东海生馆合作的水中立体呈现技术，其利用3D微结构光学传输板设计，将樱花钩吻鲑的虚拟影像投影于水族箱等。
群创光电亦将AI运用到医疗领域，其与奇美医学中心合作，打造台湾首台自行研发及生产的「智能化疗调剂机器手臂」。
张处长指出，抗癌化学用药具有细胞毒性，过往药师采手动抽取和混合药物，需穿着全套防护装备，并处于无菌洁净的环境。
智能化疗调剂机器手臂采九大智能化化疗模块，利用控制智能手臂整合深度学习、影像识别系统，可减少人为误差，并以先进的识别系统和信息串接，确保每个药物的正确性和一致性，为病人用药安全把关，也可保护药师避免暴露于危害中。
群创光电为台湾首间获得世界经济论坛(WEF)「灯塔工厂」认证的面板厂，灯塔工厂强调的是良率、制造技术和产能的改善。
张处长说明，群创的灯塔工厂透过AI工具，在新产品阶段透过少量数据模拟，预防大量生产的危险；并让机台间进行对话，在适当的时间进行周期性保养；AI亦可在制程提供安防警示，在人员可能做错前提供告警；并进行自动检验修补，在人工发现前，由AI找到不良品，执行修补。
群创光电在AI领域不只是应用方，也是模型建立方，其开发的开源繁中优化的语言模型白龙，在公开水准上已名列前茅，使用OpenAI模型，符合企业专属的领域需要，又可内部管控。
善用AI，推动企业智能决策，聪明转型
面对VUCA时代的易变、不确定、复杂与模糊性，企业要够敏捷、够聪明。从产品设计到生产制程、检验量测、总体规划，若能善用AI技术，即可产生强大的竞争力。
AI运用在产品制程上变得极有价值，成为企业竞争力的关键。如何运用AI打造智能工厂？如同群创光电智能推进处处长张幼铭所言，把握两个原则：以人为本，从使用者角度出发，以及化繁为简，将复杂的应用情境，透过分析产生商业价值。
