这几年AI及工业4.0风起云涌,报章杂志纷纷报导,连一些大老板打高尔夫球时,彼此都要聊聊AI及工业4.0,但国内很多任务厂当前还停留在工业3.0,一步步地导入才是正确的方向。然而太多企业虽然知道工业4.0的重要性,但苦于人才的不足或知识的缺乏,大部份都是说说而已。提升工业至4.0能让企业升级,摆脱低薪的困境,尤其对岸已将AI及工业4.0列入国家发展计画,倾全国之力在发展,国内在外国人眼中拥有全世界最优秀的硬件人才,结合AI及工业4.0将是国内能否脱胎换骨的关键。
AI在智能工厂的功效 :
- 遐疵检测:相较于人力目测查看,透过深度学习系统不仅漏网率更低且检测速度更快。人力漏网率约5%,AI漏网率0.01%以下;人力检测速度每人日约30万张影象,AI每日1,440万张。
- 自动流程控制:人为控制设备参数的良率为61%,深度学习控制设备参数的良率为98%。
- 预测性维护:深度学习能准确预测某段时间后设备的温度状态。
- 原料组合最佳化:深度学习有效提升染整业的打色成功率从70%上升至95%。
- 节水省电性能:台湾时时刻刻面临缺水缺电,节水省电不但能省下成本,更能应付缺水缺电的季节危机,马达是占工厂耗电量最大的用电,若能AI智能化,相信更省电。
- 客群及产能分析:工业4.0有一个很重要的概念就是客制化的大量生产,除了要有智能机器人之外,也要将工业大数据透过ERP及MES的整合,才能达到最有效率的成本管理及依据客户须求生产。
针对工业4.0大数据-可预测维护提出一个架构(如图),供想要导入者,有一个参考架构:

智能工厂主要架构
- 搜集机器设备数据:一般大数据除了可以写程序来抓取数据外,当前国内大厂-研华/新汉都提供Node-Red(免费),来整合大数据。
- 大数据资料库:可分为SQL数据库(Oracle/MSSQL/MySQL/PostgreSQL)与NOSQL数据库(MongoDB),个人认为两种数据库都适合企业导入,若考虑预算可以使用PostreSQL/MySQL与MongoDB。
- Hadoop/SPARK:若数据庞大到需要考虑速度时,导入Hadoop/SPARK是非常好的解决方案,不过若是中小企业,倒不需要急着导入此架构。
- 人工智能:针对市面上有许多人工智能开发工具,个人还是以市占率最高的TensorFlow为例,上述的六项都需要用到,而且也可以架在Spark,观看科技大厂104征人启示绝大部份也是用TensorFlow + Spark 做工厂大数据分析,跟着大厂做准没错。
- WebAPI及RPA(机器人自动流程):这部份是大家忽略的,系统与系统之间,数据库与数据库之间,厂商与客户之间,所有的整合都需要透过WebAPI,尤其象人工智能会以Python程序为主,公司可能已经有C# or Java的应用系统,这时候WebAPI就派上用场,针对这方面应用会再另外写更深入的文章。