近年來(lái)翻閱各大報(bào)章媒體，不時(shí)可見工業(yè)4.0詞匯穿梭其中，甚至有人將工業(yè)4.0視為掀起新一波淘汰賽的觸媒，點(diǎn)出諸如德國(guó)等歐美先進(jìn)國(guó)家，已經(jīng)憑借智能制造，開始建立向中國(guó)搶單的實(shí)力，由此凸顯中國(guó)制造業(yè)盡速?gòu)淖詣?dòng)化邁向智動(dòng)化的迫切性。
眾所周知，工業(yè)4.0是德國(guó)于2012年所提出的發(fā)展計(jì)劃名詞，旨在整合資通訊軟硬件，建立虛實(shí)整合系統(tǒng)(Cyber-Physical Systems；CPS)，繼而以此為核心，輔以智能工廠為精髓，促使制造產(chǎn)業(yè)邁向高值化；盡管看似僅為一國(guó)創(chuàng)造出來(lái)的詞匯，然而影響范圍卻遍及全球，連帶掀起第四次工業(yè)革命。
深究工業(yè)4.0內(nèi)涵，主要涵蓋三大關(guān)鍵要素，一是以CPS為核心技術(shù)，CPS透過(guò)人與機(jī)器的交相連結(jié)，以及與物理世界互動(dòng)，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)以遠(yuǎn)程、可靠、實(shí)時(shí)、安全、協(xié)作的方式，去操控物理實(shí)體；二是以智能工廠為主要精髓，實(shí)時(shí)控制整個(gè)價(jià)值創(chuàng)造網(wǎng)絡(luò)，從訂單到交貨的鏈接，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品及其生產(chǎn)系統(tǒng)生命周期工程的整合；三是以“人”為關(guān)注焦點(diǎn)」，從業(yè)人員被定義為升級(jí)的操作者，可藉由技術(shù)支持提升自身能力，乃至由單純的生產(chǎn)操作者，晉升為管理者與控制者。
以CPPS打造智能工廠可謂工業(yè)4.0精髓
總括而論，工業(yè)4.0的核心概念是，在生產(chǎn)制造過(guò)程中，整合計(jì)算、通訊與控制的CPS，連結(jié)物聯(lián)網(wǎng)，建構(gòu)智能工廠，形成智能制造與服務(wù)的全新商機(jī)與商業(yè)模式。扮演核心技術(shù)的CPS，負(fù)責(zé)整合計(jì)算、通訊與控制；應(yīng)用在生產(chǎn)制造過(guò)程的CPS則是CPPS(Cyber-Physical Production Systems)，個(gè)中含括虛擬設(shè)計(jì)分析、感測(cè)、控制、制程/設(shè)備、信息交換與生管系統(tǒng)，而CPPS所創(chuàng)造出來(lái)的智能工廠，即可稱之為工業(yè)4.0的精髓。
透過(guò)工業(yè)4.0理念的落實(shí)，一方面可望解決工業(yè)生產(chǎn)時(shí)，舉凡超接訂單、庫(kù)存過(guò)多或過(guò)少、以及不定時(shí)生產(chǎn)等需求，二方面則促使未來(lái)工業(yè)產(chǎn)品知道自己制成的時(shí)間，或知道應(yīng)當(dāng)采用哪些參數(shù)，才能讓自己達(dá)到完美狀態(tài)。
回顧以往，論及生產(chǎn)制造，其實(shí)彷若M型兩端，一邊走的是全人力制造路線，可輕易解決產(chǎn)品生命周期短絀之頻繁換線問(wèn)題，惟制造的可靠度與效能備受限制、難以提升；另一邊則采取全自動(dòng)化模式，盡管能夠有效提高生產(chǎn)制造的可靠度及效能，然而技術(shù)開發(fā)與建置成本不菲，套用于以往大量生產(chǎn)(Massproduction)情境倒還合情合理，一旦進(jìn)入當(dāng)今訴諸少量多樣的主流制造趨勢(shì)，便難以為繼。
反觀工業(yè)4.0，則奠基于數(shù)字化、虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化之智能生產(chǎn)系統(tǒng)，著重人機(jī)協(xié)同，故而能夠巧妙地在前述M型兩端取其中道，形成智能自動(dòng)化(簡(jiǎn)稱「智動(dòng)化」)新局面。影響所及，全球眾多國(guó)家紛紛掀起泛工業(yè)4.0熱潮，除了德國(guó)提出工業(yè)4.0計(jì)劃外，美國(guó)也在2013年推動(dòng)先進(jìn)制造伙伴計(jì)劃(AMP)，旨在進(jìn)行先進(jìn)研發(fā)，借此重新取得國(guó)際制造競(jìng)爭(zhēng)力領(lǐng)先地位；中國(guó)在2015年推出中國(guó)制造2025(Madein China 2025)乃是實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略下第一個(gè)十年行動(dòng)綱領(lǐng)，內(nèi)含國(guó)家制造業(yè)創(chuàng)新中心建設(shè)、智能制造、工業(yè)強(qiáng)基、綠色制造、高階裝備創(chuàng)新等重要領(lǐng)域的重點(diǎn)工程實(shí)施方案。
