无惧疫情冲击生产力！智能工厂加速数码转型战略

智能制造串联OT与IT的虚实整合，打造智能工厂无惧疫情冲击生产力。

从去年美中贸易，吹响全球经贸警信号角，接着迎来新冠肺炎(COVID-19)疫情，更是冲击制造及多项产业，缓慢的复工潮隐隐浮现生产断链危机。过去鸭子划水布局「智能制造」的企业，成为这波忧患的幸存者，凸显过去全部仰赖劳力驱动的传统工厂，制造模式的脆弱性已不合时宜。危机也是转机，全面提升智能工厂的部署，加速数码转型的制造战略，即刻启动！

根据国际调研机构Gartner预测，疫情冲击将造成工厂生产力下降至少20%，短期策略须进行供应链中断监测和应对计划，长期则要增强风险管理方案。换言之，今年是强化工厂体质，融合OT及IT以降低人力依赖度，打造智能工厂的绝佳时机。

另一顺势打造智能工厂的关键原因，则是受惠5G、AI及边缘运算技术更为成熟。趁此机会，盘点工厂在工业4.0的5C成熟模型(Connect连接、Convert转换、Cyber虚拟化、Cognitive认知、Configure配置)的进度，思索如何朝下一阶段迈进。换言之，在生产设备智动化、制造信息自动化双轴线的制造战略，目前有哪些最新技术应用、解决方案趋势？

段标：5G+AIoT打造敏捷「智」造力

AI助力工厂IoT设备的运算能力，再搭配5G高速(Speed)、低延迟(Latency)、广连结(Connection)特性，整合工厂OT端传感器等终端设备，及IT后勤ERP、仓管、物流支持系统，相关数据能更快速、实时反馈给云端或数据中心，进行AI模型分析，更快速因应接单状况，实时弹性调整产线流程。

美国设备制造商协会(AEM)认为2020年后，5G在智能工厂搭配AIoT、AR/VR、预测性维护、穿戴式、网安等应用将有更成熟方案，主导制造业的发展趋势。而台湾也在今年初完成5G频谱第一阶段竞标，预计第三季开通5G服务，预计在电信、游戏产业先行商转，接着再扩散到零售、制造、医疗等重点行业。

换言之，受惠AIoT及5G，智能工厂的OT与IT将加速虚实整合，传感元件联网云端、边缘运算，大数据的蒐集更加完整、加速AI运算模型的成熟，并透过数码分身、AR/VR模拟，快速下指令给终端协作机器人、无人机。一连串步骤提升工厂系统的进度掌握，落实信息可视化的完整呈现。

段标：数据中心从云端走向边缘端

当大量数据被蒐集以建立AI模型分析时，过去主流方式是把数据抛到云端数据库，进行运算后再把分析结果回抛到工厂营运现场。此模式耗费时间长，同时数据量大幅增加后，必须不断扩大云端容量，对业者而言是「好用但不够实用」的方案。对此，边缘运算(Edge Computing)的出现，犹如及时雨提供制造业，把较小型、少量的数据直接在终端的数据中心进行运算，降低网络传输的延迟。

因此，边缘运算等于分担过去云端的工作，从集中式的云平台架构，走向分散式的运算架构。现在工厂可直接在网络边缘的节点(例如边缘机房)或AIoT终端设备，加速整体数据运算程序，借此达到更高效率的营运效能。同时边缘机房又可降低工厂整体IoT架构在调校过程的时间成本，让产能耗损降到最低。

段标：制造最后一里：仓储、物流智能化

除了生产端，智能工厂的最后一里路还包含仓管、出货等流程，因此在物流领域，近期也有工厂导入一系列仓储、物流、配送无人化的方案，让物流从人力搬运、机械式、自动化再进一步昇华为智能物流。换言之，AIoT赋予物料、仓储具备联网及运算机制，让生产端与仓储管理彼此搭配更有效率。效率背后，即是来自数据的运算，透过AI预测模型「推算」产品入仓时间、仓储剩余空间、库存控制、人机协同等面向，不仅达到自动化，更是提升仓储管理的绩效。

目前仓储自动化方案，主要有自动化分拣系统、AGV穿梭车、分拣机器人等应用，现在智能搬运车搭配AI及导航工具，透过机器视觉技术落实更精准的绘图及定位，让搬运车在路线移动规划、搬运频次调整，都能实时搭配现场工厂生产情况。这也让仓储、物流的管理，降低依赖第一线人员的经验判断，而是让AI的机器学习持续深化，辅助后勤仓库管理，落实事先预测功能。

段标：数码分身打造虚实整合工厂

上述的探讨仍聚焦在OT方面的智能布局，至于IT系统方面，近期数码分身(Digital Twin)的虚实整合技术也逐渐被应用到制造工厂。数码分身的出现，正呼应全球产业链的趋势，短链生产、弹性出货，甚至产品生命周期的缩短，都让制造端必须更实时因应订单变化，甚至不断推陈出新产品，快速调整制造产线的规划。

对此，数码分身最大价值就是在OT落实Connect、Convert阶段后，IT就能进行Cyber的部署。MES、PLC等数据传送到IT端建立仿真的工厂模型，在虚拟系统内，重现真实工厂的生产状态及运作模式，让厂区的决策者实时掌握生产线进度。下一步就可针对生产系统进行模拟、验证及最佳化资源调配，尝试调整厂区的设定组合。因此数码分身让工厂用较低的成本进行模拟测试，改善生产流程周期及设备稼动率。

段标：OT、IT数据汇流的网安对应

当OT与IT高度融合，工厂数据大量累积，其中的重要参数更是企业的重要商业机密，所以数据被蒐集、分析，如何完善保护及防御同样重要。近期趋势科技执行一项制造工厂的调查发现，高达65%制造环境仍采用过时的操作系统，造成潜在网安漏洞。这份调查也发现，制造业比其他产业更高比例是藉由Downad及USB蠕虫，在「autorun.inf」档案进行病毒感染。

甚至过去就有实际案例，某大厂因为IT网络被LockerGoga勒索病毒攻击，导致制造工厂停摆造成庞大损失。对此，智能工厂OT与IT联网的搭建，势必需要更全面的网安防御配套。相关报告也建议，工厂必须全面清查内部新增或现有的设备，其次进行员工教育遵守安全作业程序，最后则是部署网域或子网络更全面管制。制造业在迎向智能工厂过程，不仅赢得运作效率，同时有效保障数码资产。

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