物联网技术推动 工业自动化进入新境界

智能工厂推动制造升级。

物联网的崛起，与无线网络普及、传感器价格降低、云端运算及巨量数据(Big Data技术)的发展有莫大关系，这些因素合力将物联网推上当代科技产业的显学地位，国际管理谘询公司McKinsey更将「物联网」列为12大颠覆性科技之一。

物联网，基本上就是利用互联网、射频识别等技术所构成，可让全球物品信息实时共享的实物互联网。也就是说，我们可以将电子标签、条码等传感器放入物品中，藉以获得物体信息，并通过无线网络的方式，将其实时信息发送至后台信息处理系统。透过此种方式所形成的庞大的网络，能够对物品进行智能管理，包括追踪、监控等。

工业4.0概念出现  智能工厂实现制造升级

就市场规模来看，根据思科(Cisco)预估在2015年时，全球物联网装置将达250亿个，相当惊人。此外，根据英特尔(Intel)的预估，物联网市场将从2015年的150亿美元成长至2020年的2,000亿美元，年复合成长率达67.8%，麦肯锡全球机构(McKinsey Global Institute)则预估至2025年，物联网带来的经济影响力将高达6.2万亿美元。物联网将深入民生工业、汽车工业、自动化工业、医疗产业。

值得一提的是，物联网所进一步促成的全新工业自动化，更带动了「工业4.0」(Industry 4.0)概念，可进一步解决全球制造业面临升级的问题。

何谓工业4.0？此概念是在2013年4月由德国在汉诺威工业博览会中所提出，德国以多年自动化经验与人工智能研究为基础，不再自限于「自动化将全面取代人工」此一思维框架中，改而强调「人机协同」合作，也就是说，在智能制造的流程中，人虽然不再负责提供劳动工作，但仍扮演生产过程的设计决策者，以及流程的管理者。

工业4.0概念下的工厂将具有智能化、无人化、信息化等特性，这类自动化智能工厂能将外部世界和工厂连结在一起，工厂能快速处理各地需求，如此一来，就能节省大量的中间环节和时间成本。

除德国提出工业4.0概念，美国也已提出工业互联网、互联企业等类似概念。基本上，无论名称为何，这些概念的核心都是物联网。工业互联网(Industrial Internet)是由通用电气(GE)所提出，目标就是通过高功能设备、低成本传感网、网际网络、巨量数据收集及分析等技术合，大幅提高现有产业的效率并创造新产业。

GE指出，工业互联网技术可带来的效益极为庞大，例如就航空行业而言，连续15年仅削减1%的燃料，就可节省约300亿美元；对医疗行业而言，连续15年提高1%的系统效率，就可节省约630亿美元。

多家业者结盟  推动工业物联网共通标准

为了实现工业互联网，GE也在积极进行投资。该公司计划在2015年之前投入相关服务及软件开发的资金约达10亿美元。工业互联网可以应用的范围极广，其中，工厂是GE非常重视的领域之一，事实上，以物联网为基础的「智能工厂」已被视为物联网应用的最大市场区隔，也吸引了许多业者前仆后继投入相关行列中。

例如微软已发表了一套专为物联网数据分析的Azure智能系统，让企业透过蒐集及管理各式联网装置、传感器产生的数据，并经由分析后取得应用。微软也和英国地铁局合作，用此系统来管理电梯、手扶梯、空调系统和监视设备，提供系统温度、振动、湿度以及警报等物联信息。

此外，微软也已宣布加入工业网际网络联盟(Industrial Internet Consortium；IIC)。此组织是一家成员资格开放型组织，成立宗旨为提高实体世界与数码世界之整合，加速物联网(Internet of Things)应用。

这个组织是由AT＆T、Cisco、GE、IBM 与英特尔所共同组成，希望透过采用开放互通标准和通用架构，建立一套工业物联网智能系统，将所有的智能设备、工业机器、人员、流程与数据通连结在一起，以此降低未来在工业应用和流程上，所需花费的人力时间和操作复杂度。继微软后，PTC参数科技与旗下企业ThingWorx也共同宣布加入工业网际网络联盟。

商机庞大 吸引各领域业者投入

物联网所带动的工业自动化商机，也为工业电脑业者创造极大的发挥空间，例如全球工业电脑龙头业者研华科技，便已推出以WebAccess软件为核心的物联网应用平台，透过此软件所研发出的SRP(solution ready package)解决方案，能让传统制造、精密加工，或者是高科技的晶圆代工、封装测试，制造业等，在工厂智能化的过程中将数据变得有意义且进而能发挥其应有的价值。

再如另一家工业电脑业者「新汉」，在日前举行的英特尔开发者论坛(IDF)上，以工业自动化解决方案获得最佳工业解决方案类别的加速创新科技奖。据了解，为满足工业物联网需求，新汉所打造的NIFE 100工控机，是采用Intel Atom E3826处理器，并以英特尔Moon Island软件为基底，成功整合工业自动化的软硬件设备，提供符合工业自动化控制所需的解决方案，同时能将采撷数据传送到云端，变成有助决策者的有效信息。

据了解，新汉的解决方案能达成两个最重要的应用整合。首先，工业自动化控制是一个封闭回路控制，发出指令后，最终一定要反馈给工控机，以确保管理的I/O设备依指示运行，但NIFE 100可同时提供开放性连线功能，将采撷数据全送至云端。其次，透过数据云端化，原本封闭的信息，现今能在企业端与生产端同步读取，对生产制造决策有莫大助益。

同样的，深耕工业设备联网方案长达27年的四零四科技集团(Moxa)，该公司亚太事业处台湾业务部协理孙崇腾也曾于日前的「工业物联网论坛」上指出，工业物联网架构的精髓，在于工业自动化(IA)与信息科技(IT)之间建立融合平台，一方面需设法贯穿不同界面、协定及I/O，实现设备连接(Device Connect)，使现场终端设备连结以太网络；另方面则需借助深具安全性、可靠度，并耐受严苛环境的网络连接(Network Connect)系统，将产线数据实时传递至上层应用管理系统，据以催生智能管理价值。

着眼于此，Moxa的工业物联网方案的设计，便环绕在系统建置、可靠度、安全性、互通性，及维护与管理等5大轴心，以协助用户建立完善Device Connect及Network Connect架构，使设备管理与IT管理等两端机制相互融合。

投入智能工厂潮流  台湾握有优势

从1980年代的PC时代及1995年的网际网络时代，到2010开启的物联网时代，随着技术的不断发展，全球正逐步迈入全面感知的智能化时代，而制造业也将受惠于此一概念，并透过自动化与信息化的整合升级为「智能工厂」，目前在美国、德国、日本各地皆已见此类智能工厂的出现。

根据资策会MIC的预估，全球智能工厂市场规模2015年可达179.88亿美元，较2014年166.95亿美元成长7.7%。MIC预估到2018年，全球智能工厂市场规模可达235.29亿美元，2015年之后，全球智能工厂市场规模年成长率，可达7%到11%，优于整体产业自动化年成长率。

展望智能工厂发展趋势，MIC表示，未来单一工厂产能缩减化、供应链管理弹性且透明化、产业聚落分散化、运筹管理重要性增加、品牌厂商议价能力提高。而在此波智能工厂趋势中，MIC建议台湾业者可凭藉机械手臂、机器视觉、运动控制等现有优势，进一步与物联网系统结合，找出可发挥的空间。