當前製造業同時承受多樣化製程、精密檢測、缺工壓力與跨部門資訊斷層等多重挑戰。許多企業已逐漸意識到,智慧工廠的發展若仍停留在單點設備升級或局部自動化思維,很難真正解決產線效率、品質穩定與營運韌性問題。
人工智慧(AI)快速滲透工業製造場景之後,產業關注的焦點也隨之轉移,企業開始重新檢視資料治理、設備協同、控制平台、安全架構與法規遵循之間的連動關係,期待以更完整的系統規劃方式,推動智慧工廠邁向可持續擴充的下一階段。
《新電子科技雜誌》、《新通訊元件雜誌》、《網管人雜誌》三刊聯合舉辦「AI智慧工廠部署策略論壇」,吸引產業專家齊聚交流。
勤業眾信資深副總簡宏偉表示,智慧製造真正的核心聚焦,始終圍繞在如何讓生產線持續運作、如何保護生產線,以及產品輸往歐盟等海外市場時,企業必須滿足哪些安全與合規要求。過去企業多半把系統開發資源集中在辦公室資訊環境,但工廠端的風險結構與企業網路完全不同。IT強調的是資訊安全,OT場域更在意的則是產線不中斷、設備不失控,以及人員與環境不受影響。由於許多可程式化邏輯控制器(PLC)、監控與資料擷取(SCADA)系統及各式現場控制設備壽命長、停機成本高,修補流程不可能比照辦公室IT處理,因此工廠的防護重點,必須放在架構分區、資產可視性、遠端連線控管,以及IT風險向OT擴散的隔離能力。
勤業眾信資深副總簡宏偉指出,智慧製造推進AI部署之際,企業應同步強化OT資產可視性、工控分區防護與CRA合規規畫,提升產線韌性與治理能力。
簡宏偉進一步指出,企業若有設備或產品準備輸往歐盟,《網路韌性法案》(CRA)已成為無法忽視的門檻。CRA要求製造商在產品規劃、設計、開發、生產、運送與維護各階段納入網路安全風險評估,一旦偵測到漏洞或重大事件,必須在24小時內向歐盟網路與資訊安全局(ENISA)及用戶通報,且至少提供5年的安全更新。工業自動化控制系統、工業物聯網裝置與機器人控制器等,也被列入Class II關鍵類產品,須接受第三方認可機構的更高層級符合性評鑑。簡宏偉認為,企業若希望同時兼顧工控防護與法規遵循,可將IEC 62443視為高效率的切入點,循序補齊管理制度、產品安全開發流程與安全規格設計等缺口,才能把合規要求轉化為可持續執行的產品安全能力。
金屬工業研究發展中心能源與精敏系統設備處處長邱振璋表示,生成式AI可擴充訓練資料與現場變異條件,協助製造業突破瑕疵檢測等應用瓶頸。
這樣的治理思維,也與泰科動力執行長林傳凱對智慧物流的觀察相互呼應。林傳凱表示,製造業常見的瓶頸,在於原料、製造、成品與出貨分屬不同部門,各單位各自追求局部效率,整體產線卻難以達成全線最佳化。例如實務現場常見的情況是原料未能即時補到線邊倉(Line-side Warehouse),成品倉儲無法準確預估,進而造成線邊倉堆積、成品倉爆倉,甚至連走道都被占滿。表面上看似倉儲管理失衡,實際反映的卻是決策邏輯分散、設備控制缺乏統一協調,最終造成系統性的營運失衡。林傳凱強調,新廠若在規劃階段仍讓各部門各自設計設備與流程,後續很容易出現硬體彼此無法協同、流程難以順暢銜接的問題。
因此,林傳凱將解法放在平台層。他提出倉儲資源平台(WRP)概念,將其定位為倉儲物流領域的ERP,再以智慧倉儲控制系統(IWCS)負責現場設備協調與最佳化決策。WRP掌管設備、庫存與工作流,透過API或資料庫介接既有製造執行系統(MES)、企業資源規劃(ERP)與倉儲控制系統(WCS),盡可能保留既有自動倉儲、搬運車與機器人投資,把優化焦點集中在任務統合與分割、動態儲位管理、出庫排程及多品牌設備協同。換言之,AI在此承擔的是全場決策引擎角色,核心價值在於把分散於不同部門的局部效率,整合成整體場域可驗證的營運效率。
創博技術長林緯作指出,AI機器人走入智慧產線後,控制器須同步整合即時控制、感測資料處理與功能安全監控,才能兼顧效能與安全。
跨部門協同成形 平台接手現場決策
慧穩科技總經理林耿呈則將焦點放在AI導入門檻。他表示,許多企業面對快速演進的模型與工具鏈時,最大的困難並非不知道AI有價值,而是擔心導入流程過於複雜,組織無法有效吸收與複製。因此他主張,應先以邊緣運算作為起點,將資料AI與影像AI包裝為開箱即可部署的模組,再逐步向上延伸至代理型AI(AI Agent)與企業專屬大型語言模型(LLM)助理平台。慧穩以WinEdge-N、AIWinOps、WinHub.AI等模組,串起鑑別式AI、生成式AI(GenAI)與AI Agent,目的在於讓製造現場先完成資料蒐集、即時推論、儀表板生成、自動標記與模型訓練,再進一步把專家知識、文件與設備資料轉化為可執行的決策能力。林耿呈認為,AI落地的根本關鍵,仍是先把領域知識融入資料平台,讓通用模型能真正理解製程語境與現場規則。
泰科動力執行長林傳凱表示,智慧物流升級關鍵在於跨部門協同與最佳化,透過平台整合設備、庫存與工作流,可提升整體產線效率。
金屬工業研究發展中心能源與精敏系統設備處處長邱振璋表示,生成式AI帶來的新契機,在於它開始能處理過去自動化與檢測領域難以克服的變異問題。對製造場域而言,最難取得的往往不是正常樣本,而是足夠多、足夠完整的異常樣本。邱振璋指出,在瑕疵檢測場景中,若工廠真能蒐集到大量瑕疵資料,通常也代表產線本身早已存在更嚴重的品質問題。也因此,現階段更具實務意義的方向,是結合生成式AI與鑑別式AI的混合式AI(Hybrid AI)應用,藉由生成光影變化、視角差異與多種環境條件下的訓練資料,擴充模型對現場變數的適應能力。這讓AI不再只適用於理想環境中的單一檢測場景,也更有機會進入高溫、粉塵、尺寸變異與光源不穩定的實際製造場域。
他以鑄造砂芯自動搬運與刻字系統為例說明,鑄造廠現場溫度高、粉塵多、光源不穩,砂芯本身又具有尺寸、重量、正反面與堆疊高度差異,以傳統視覺與固定規則極難穩定處理。金屬中心透過數位孿生(Digital Twin)規劃與深度學習訓練,把砂芯辨識、機械手臂夾取與MES串接刻字整合成完整流程,並利用生成式方式擴增不同光影條件的影像資料,提升辨識模型穩健度。另一個案例則是精密線圈六面瑕疵檢測,系統必須在高速節拍下完成破殼、溢膠與脫線等缺陷辨識,且還要計算缺陷面積與距離,才能真正支援品質判定。邱振璋表示,過去自動化業者因風險過高而不願承接的案型,如今藉由AI能逐步具備量產落地條件。更重要的是,檢測模型完成訓練後,可部署至小型邊緣設備執行,企業不必全面仰賴高階伺服器,真正的挑戰反而回到能否建立持續蒐集資料、修正模型與回饋現場的營運機制。
慧穩科技總經理林耿呈表示,企業導入AI應先從邊緣端模組化部署著手,再逐步串接資料平台、影像訓練與代理機制,縮短落地時間與導入門檻。
機器人進產線 控制與安全同步升級
創博技術長林緯作觀察,AI技術進入智慧產線的路徑,早期多半停留在AI加值視覺階段,也就是機器人本體仍依賴傳統控制器,視覺辨識才交由AI運算,因此常見架構是兩台電腦各自分工。近兩年情勢已開始改變,語音控制、視覺語言模型(VLM)、視覺語言動作模型(VLA)與實體AI(Physical AI)逐漸成熟,AI已不再只是理解環境,也開始直接參與動作規劃與控制決策。林緯作直言,新聞裡看到晚會的人形機器人流暢表演,很多仍屬於傳統運動控制成果;真正把AI放入控制迴路後,必須面對的是記憶體頻寬、低延遲推論、即時通訊與多感測器融合等全新挑戰。
當控制器由單純的「小腦式」運動控制,進一步整合「大腦式」AI決策後,平台就必須同時承擔AI推論、即時運動控制與功能安全監控。林緯作提出三位一體架構,分別對應高層情境感知與任務規劃的大腦、負責毫秒級動力學與運動學計算的小腦,以及擁有最高優先權的安全腦;同時還要結合EtherCAT即時通訊、多軸伺服控制與多感測器整合,AI控制才有機會真正落地。他說明,VLA模型與多模態處理對算力與頻寬要求極高,因此新一代控制器平台已導入更高等級的邊緣AI晶片與即時作業環境,確保AI判斷能轉化為穩定且可預測的機械動作。
林緯作更關注的是,當AI輸出帶有機率性,傳統功能安全標準所面臨的問題,已不再只是性能夠不夠,而是可解釋性與可預測性正被重新檢驗。因此他認為,IEC 61508、ISO/IEC TR 5469等規範必須提早納入發展框架。AI可以負責認知、判斷與建議,但安全監控仍須維持確定性邏輯,必要時由獨立安全層直接介入。隨著歐盟新版《機械法規》(Machinery Regulation EU 2023/1230)預計於2027年實施,設備製造商將面對更具體的功能安全要求。林緯作指出,創博已推出高效能安全控制器,SCB100採用Intel Elkhart Lake處理器,產品已量產,並取得TÜV Rheinland的SIL 2認證;另一款ESC210採用Renesas RZ/T2M MPU,目前仍處於開發階段,但測試樣品已完成,預計可達到SIL 3安全等級。兩款產品皆瞄準高階機器人與智慧產線場景,具備支援機器人運動學、動力學與高階演算法的運算能力。
智慧工廠下一階段的AI部署,已經不是多做幾個模型、多買幾台GPU即可完成的工程。真正具備競爭力的工廠,必須同步處理幾個關鍵層次。其一,資料、知識與製程經驗要能沉澱為可持續利用的數位資產;其二,物流、倉儲與設備調度要能跨部門協同,讓局部最佳化轉為全域最佳化;其三,控制器與機器人平台必須把AI判斷轉化為穩定、可驗證的實際動作;其四,OT資安、功能安全與國際法規要求,必須在設計初期即納入治理架構。模型本身更新很快,但工廠真正難以複製的能力,始終是那套可持續、可驗證、可擴充的決策與治理體系。