從18世紀(jì)在英國(guó)發(fā)起的第一次工業(yè)革命開(kāi)始，如何利用不斷創(chuàng)新改良的機(jī)器或持續(xù)演進(jìn)的各種科技取代人工勞動(dòng)力，以提升生產(chǎn)效率、擴(kuò)大制造規(guī)模，成為人類(lèi)一直在追求的目標(biāo)。如今隨著物聯(lián)網(wǎng)(IoT)與人工智能(AI)等新興技術(shù)的崛起，以及德國(guó)提出的“工業(yè)4.0”愿景，工業(yè)革命已經(jīng)邁入第四個(gè)階段，其目標(biāo)是推動(dòng)傳統(tǒng)制造業(yè)的數(shù)字轉(zhuǎn)型，打造導(dǎo)入IoT與AI技術(shù)的智能化工廠，通過(guò)大數(shù)據(jù)的收集與分析，以及利用各種數(shù)字化技術(shù)構(gòu)筑的虛擬模型，讓現(xiàn)實(shí)世界的生產(chǎn)效率與良率更高，同時(shí)節(jié)省成本、提升安全性并激勵(lì)產(chǎn)品創(chuàng)新。

那么，智能制造的未來(lái)會(huì)是什么模樣?

制造業(yè)數(shù)字轉(zhuǎn)型驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新

從自動(dòng)駕駛車(chē)輛到智能手表，如今市場(chǎng)上各類(lèi)電子系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，不但需要整合各種機(jī)電零件與軟件，還要求更高的連接性以及導(dǎo)入可持續(xù)性概念，為制造業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)、生產(chǎn)線與供應(yīng)鏈管理等方面都帶來(lái)了許多挑戰(zhàn)。西門(mén)子(Siemens)數(shù)字工業(yè)軟件大中華區(qū)副總裁暨中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)總經(jīng)理陳敏智表示，這些復(fù)雜產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)需要工程師的跨領(lǐng)域知識(shí)，像是進(jìn)行散熱、跌落試驗(yàn)等多物理模擬，以及不同團(tuán)隊(duì)之間更多的協(xié)同合作;要讓難度日益升高的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)速度跟上需求，就必須擺脫傳統(tǒng)方法，進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)型。

“在制造業(yè)數(shù)字轉(zhuǎn)型的過(guò)程中，以往界線分明的IT與OT會(huì)越來(lái)越密不可分”，陳敏智解釋?zhuān)癐T就是包括像是企業(yè)資源計(jì)劃(ERP)、供應(yīng)鏈管理等，而OT就是生產(chǎn)設(shè)備的管理，像是工業(yè)控制系統(tǒng)/數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)(ICS/SCADA)。”在產(chǎn)品制造過(guò)程中，SCADA會(huì)收集很多的數(shù)據(jù)，而是否能把這些從不同機(jī)器收集到的數(shù)據(jù)去跟整體良率、或是跟針對(duì)哪一家客戶(hù)、那一種原物料生產(chǎn)出來(lái)的結(jié)果作一些分析比對(duì)，就是IT與OT的融合;這些數(shù)據(jù)與分析結(jié)果慢慢累積成為有用的信息，甚至以AI的方式來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)，就能夠?qū)崿F(xiàn)智能制造，這不僅能讓廠商達(dá)到在營(yíng)收與利潤(rùn)方面的提升，也能降低打造產(chǎn)品實(shí)體原型的成本。

陳敏智指出，為協(xié)助制造業(yè)廠商順利完成數(shù)字轉(zhuǎn)型，西門(mén)子提供的解決方案包括三大主軸：“一是全面性的數(shù)字孿生(Digital Twins)技術(shù);二是針對(duì)不同應(yīng)用與環(huán)境打造的定制化的可調(diào)節(jié)、現(xiàn)代化方案;三是一個(gè)具彈性的開(kāi)放性生態(tài)系統(tǒng)。”我們?cè)谑昵熬椭贫四繕?biāo)，要將虛擬與現(xiàn)實(shí)環(huán)境融合，如此在產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)到應(yīng)用的整個(gè)生命周期中，每一個(gè)步驟在實(shí)際執(zhí)行之前，都可以在虛擬的環(huán)境中進(jìn)行規(guī)劃與驗(yàn)證;由數(shù)字孿生技術(shù)構(gòu)筑的虛擬環(huán)境與現(xiàn)實(shí)世界形成一個(gè)閉回路，持續(xù)將來(lái)自現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)回饋至虛擬環(huán)境中的模型，進(jìn)行比對(duì)分析與測(cè)試，以橫跨整個(gè)價(jià)值鏈的明智決策與技術(shù)創(chuàng)新。

圖1：西門(mén)子致力融合虛擬與現(xiàn)實(shí)環(huán)境，支持制造商的數(shù)字轉(zhuǎn)型(圖片來(lái)源：西門(mén)子)

“數(shù)字化進(jìn)程并非一蹴而就，依據(jù)企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)與投資規(guī)模，可能需要三到五年的時(shí)間”，陳敏智表示，西門(mén)子近期推出的Xcelerator平臺(tái)，就是期望藉由結(jié)合數(shù)字孿生與云端技術(shù)，軟件即服務(wù)以及與應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)平臺(tái)的全套解決方案，加速、簡(jiǎn)化制造商的數(shù)字轉(zhuǎn)型過(guò)程，實(shí)現(xiàn)真正的智能制造。而西門(mén)子已經(jīng)協(xié)助包括電動(dòng)車(chē)廠、登山自行車(chē)廠、半導(dǎo)體芯片設(shè)計(jì)廠商、疫苗開(kāi)發(fā)廠商、設(shè)備制造商等客戶(hù)，成功提升生產(chǎn)力與質(zhì)量、降低產(chǎn)品開(kāi)發(fā)成本，甚至達(dá)成節(jié)能減碳的目標(biāo)。

西門(mén)子數(shù)字工業(yè)軟件大中華區(qū)高科技產(chǎn)業(yè)暨中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)技術(shù)總監(jiān)陳松盈補(bǔ)充指出，未來(lái)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)將仰賴(lài)是否能夠成功數(shù)字轉(zhuǎn)型，而要實(shí)現(xiàn)全面數(shù)字轉(zhuǎn)型，需要從技術(shù)、人與流程三個(gè)方面考察：“一是要好好利用并正視過(guò)去僅作為支持的IT與OT技術(shù)，二是人員思維的轉(zhuǎn)變，第三是檢視有哪些流程是可以利用最新的IT/OT技術(shù)來(lái)進(jìn)行數(shù)字化改造”;同時(shí)他也建議在數(shù)字化過(guò)程中，可以從三個(gè)方向來(lái)訂定轉(zhuǎn)型策略──首先是設(shè)定基準(zhǔn)目標(biāo)、了解目前現(xiàn)實(shí)狀況的最大差距，并規(guī)劃要花多久的時(shí)間來(lái)達(dá)成目標(biāo);其次是平衡數(shù)字轉(zhuǎn)型的投資成本與回報(bào);最后就是要尋找一位能共同成長(zhǎng)的正確合作伙伴，避免為省錢(qián)而采取“頭痛醫(yī)頭、腳痛醫(yī)腳”的作法，否則可能失去競(jìng)爭(zhēng)先機(jī)，還得投入額外成本與時(shí)間來(lái)補(bǔ)救。

圖2：西門(mén)子X(jué)celerator全套解決方案平臺(tái)

陳松盈表示，西門(mén)子深刻了解工業(yè)軟件是企業(yè)取得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵，近年來(lái)持續(xù)通過(guò)收購(gòu)等模式，投資工業(yè)軟件領(lǐng)域;迄今投資金額已超過(guò)100億歐元，并在全球部署了1.27萬(wàn)軟件工程師，致力于開(kāi)發(fā)、完善能協(xié)助客戶(hù)融合虛擬與現(xiàn)實(shí)的數(shù)字轉(zhuǎn)型解決方案;而除了支持具彈性的授權(quán)、安裝與購(gòu)買(mǎi)模式，西門(mén)子認(rèn)為云端化是工業(yè)軟件的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，能支持客戶(hù)不受時(shí)間與空間限制的異地協(xié)作、按需求使用，也能共享數(shù)據(jù)、降低成本。Xcelerator平臺(tái)也是基于這樣的概念開(kāi)發(fā)，支持電子和機(jī)械設(shè)計(jì)、系統(tǒng)模擬、制造、營(yíng)運(yùn)和生命周期分析，也支持低代碼的快速APP開(kāi)發(fā)平臺(tái)，能輕松構(gòu)建、整合和擴(kuò)展現(xiàn)有數(shù)據(jù)和系統(tǒng)，讓客戶(hù)打破傳統(tǒng)各自獨(dú)立的工程學(xué)科(如電子、機(jī)械或軟硬件)領(lǐng)域界線，快速、可預(yù)見(jiàn)地迎向未來(lái)。

結(jié)合AI智能制造實(shí)現(xiàn)可持續(xù)未來(lái)

制造業(yè)的數(shù)字轉(zhuǎn)型與智能化，不只與生產(chǎn)力的提升、成本與風(fēng)險(xiǎn)的降低密切相關(guān)，更是達(dá)成ESG永續(xù)目標(biāo)、實(shí)現(xiàn)凈零碳排、對(duì)抗氣候變化的關(guān)鍵助力。誕生于2020年并立志讓“使用AI像用水用電一樣自然”的中國(guó)臺(tái)灣新創(chuàng)公司詠鋐智能(Chimes AI)，就著重于通過(guò)結(jié)合AI的智能制造解決方案，為企業(yè)創(chuàng)造ESG價(jià)值。該公司首席執(zhí)行官謝宗震表示，包括在制造現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)AI技術(shù)以軟實(shí)力建立數(shù)字孿生模型或生產(chǎn)制程的模擬，以支持節(jié)能減碳設(shè)計(jì)與流程最佳化，也能利用AI降低安全風(fēng)險(xiǎn)、預(yù)測(cè)供應(yīng)鏈變化及幫助進(jìn)行決策。

謝宗震舉例指出，Chimes AI先前曾對(duì)開(kāi)放性的、全中國(guó)臺(tái)灣土壤生產(chǎn)力調(diào)查報(bào)告數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，歸納出緊鄰工廠的農(nóng)地受重金屬污染的機(jī)率較高，而經(jīng)過(guò)AI預(yù)測(cè)在早期協(xié)助制造商以更精準(zhǔn)的方法改善廢水處理效率，不但能大幅減少因土壤污染造成的農(nóng)作物損失，也能協(xié)助制造商符合環(huán)保的標(biāo)準(zhǔn)。Chimes AI也曾利用AI數(shù)據(jù)分析──包括不同機(jī)器設(shè)定以及不同區(qū)域工廠的溫濕度差異等信息──協(xié)助紡織廠最佳化其染料組合，以達(dá)到良率的提升，降低因染色失敗需要返工所產(chǎn)生的原料及時(shí)間成本。此外還有利用AI預(yù)測(cè)生產(chǎn)線非計(jì)劃停機(jī)可能造成的財(cái)物損失、人員安全風(fēng)險(xiǎn)或環(huán)境污染，以及工廠能源需求評(píng)價(jià)等。

圖3：Chimes AI將AI項(xiàng)目開(kāi)發(fā)由數(shù)月縮短至數(shù)天，并助力可持續(xù)性推動(dòng)(圖片來(lái)源：Chimes AI)

謝宗震強(qiáng)調(diào)，對(duì)大多數(shù)的企業(yè)來(lái)說(shuō)，利用AI解決方案實(shí)現(xiàn)智能制造、分析大數(shù)據(jù)以產(chǎn)生洞察或預(yù)測(cè)信息等工作，最大的痛點(diǎn)在于缺乏具備AI專(zhuān)業(yè)的人才，還有往往得花數(shù)月的時(shí)間收集相關(guān)數(shù)據(jù)、建立模型，以及需要跨領(lǐng)域?qū)＜业膮f(xié)作，使得AI的“落地”表現(xiàn)不佳，也很難擴(kuò)大應(yīng)用規(guī)模;而Chimes AI致力于提供無(wú)代碼的AI模型，建立與IoT/ERP數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，打破傳統(tǒng)AI開(kāi)發(fā)流程，沒(méi)有AI技能的人員就能操作、也能將開(kāi)發(fā)時(shí)間縮短至數(shù)日，如此將能擴(kuò)大應(yīng)用規(guī)模，讓效率更高、更具綠色環(huán)保概念的智能制造“遍地開(kāi)花”。以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性為目標(biāo)，Chimes AI期望能有更多企業(yè)利用該公司的平臺(tái)快速導(dǎo)入AI，因?yàn)槲覀冎挥幸粋€(gè)地球!

賦予未來(lái)工廠邊緣智能——MCU/MPU扮要角

要打造智能工廠、實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0愿景，微控制器(MCU)無(wú)疑扮演了關(guān)鍵角色，特別是在包括傳感器的端點(diǎn)(Endpoint)設(shè)備與負(fù)責(zé)連接云端的網(wǎng)關(guān)等邊緣設(shè)備的應(yīng)用上，如何因應(yīng)在連接性、安全性方面越來(lái)越多的要求，將成為主要課題。ST技術(shù)營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理Daniel Wang表示，邊緣端系統(tǒng)因?yàn)樾阅芘c內(nèi)存容量有限，必須執(zhí)行更精確的分工，以確保橫跨各個(gè)處理單元的智能運(yùn)算資源的正確分配;例如在必須針對(duì)傳感器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)先進(jìn)行微觀層次分析的端點(diǎn)設(shè)備，可能會(huì)先進(jìn)行初級(jí)的檢測(cè)或數(shù)據(jù)分類(lèi)，產(chǎn)生的信息再傳送至網(wǎng)關(guān)進(jìn)行中級(jí)決策，這使得AI神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)算在分析異質(zhì)資料時(shí)可充分發(fā)揮作用，當(dāng)需要更大算力進(jìn)行最終宏觀決策時(shí)，才將數(shù)據(jù)送至云端。ST具備廣泛選擇的ST32系列微控制器與ST32 Cube開(kāi)發(fā)套件，就能支持此類(lèi)應(yīng)用需求。

圖4：能為安全智慧制造提供廣泛支持的ST生態(tài)系統(tǒng)

Daniel Wang舉例指出，針對(duì)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)端點(diǎn)設(shè)備應(yīng)用，訴求超低功耗、高安全性的STM32U5能滿(mǎn)足需求;此外，采用Cortex-M4核心的STM32G4，則能在數(shù)字電源與電機(jī)控制方面發(fā)揮長(zhǎng)處。而在網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用上，整合了Cortex-M7及Cortex-M4雙核心的STM32H7，以及整合兩顆Cortex-A7核心、1顆Cortex-M4核心的更高級(jí)別STM32MP1系列MPU，能用于人機(jī)界面及圖形語(yǔ)音識(shí)別等AI神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，以及為電腦視覺(jué)方面提供支持。搭配ST的AI生態(tài)系統(tǒng)STM32Cube擴(kuò)充套件STM32Cube.AI，還有NanoEdgeAIStudio自動(dòng)化機(jī)器學(xué)習(xí)工具，能為客戶(hù)打造先進(jìn)、安全的智能制造環(huán)境。

低功耗藍(lán)牙的多樣化應(yīng)用

除了微控制器/微處理器，無(wú)線連接技術(shù)在智能制造、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用上的重要性同樣顯著，具備各種優(yōu)勢(shì)的低功耗藍(lán)牙(BLE)是其中之一。德州儀器(TI)資深應(yīng)用工程師郭錦誠(chéng)表示，在2010年與藍(lán)牙4.0規(guī)格一起誕生的低功耗藍(lán)牙，雖與經(jīng)典藍(lán)牙同樣使用2.4GHz頻率，但在調(diào)變模式、信道與跳頻機(jī)制等方面都有所不同，并采用為低功耗設(shè)計(jì)的同步協(xié)議，目標(biāo)市場(chǎng)是低功耗、低延遲與低傳輸量的應(yīng)用。

圖5：TI的新一代低功耗藍(lán)牙芯片

低功耗藍(lán)牙主機(jī)(通常是手機(jī))與周邊設(shè)備的聯(lián)機(jī)，是通過(guò)后者發(fā)送廣播信號(hào)、前者進(jìn)行掃描配對(duì)而建立;在聯(lián)機(jī)之后，主機(jī)與周邊會(huì)定期進(jìn)行聯(lián)機(jī)事件以交換數(shù)據(jù)/確認(rèn)彼此的存在，其余時(shí)間都維持睡眠狀態(tài)，因此能維持相當(dāng)?shù)偷暮碾姟５凸乃{(lán)牙支持四種拓?fù)洎ぉc(diǎn)對(duì)點(diǎn)、一對(duì)多(星狀)、信標(biāo)(beacon)與網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)(Mesh);最新的Mesh模式主要應(yīng)用在連網(wǎng)照明。郭錦誠(chéng)指出，TI自2010年已經(jīng)推出四代的低功耗藍(lán)牙芯片，最新的CC2340x除了實(shí)現(xiàn)硬件上的成本、功能與質(zhì)量最佳化，也提供易用軟件工具以加速產(chǎn)品開(kāi)發(fā);在工業(yè)相關(guān)領(lǐng)域可支持如貨架電子紙標(biāo)簽的自動(dòng)化更新、智能電表讀取、個(gè)人化醫(yī)療設(shè)備(血糖/體溫監(jiān)測(cè))等應(yīng)用。

融合OT與IT防護(hù)阻斷安全威脅

因應(yīng)生產(chǎn)領(lǐng)域或所謂“營(yíng)運(yùn)技術(shù)”(OT)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施中發(fā)生的安全攻擊事件逐漸頻繁且日益嚴(yán)重，業(yè)界安全設(shè)備或方案商提供各種不同見(jiàn)解與解決方案，將安全概念以及防范手法套用在關(guān)鍵的OT/生產(chǎn)場(chǎng)所。

然而，傳統(tǒng)信息技術(shù)(IT)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境并不同于OT網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。Fortinet中國(guó)臺(tái)灣區(qū)OT安全技術(shù)顧問(wèn)徐嘉鴻指出，二者的最大差異在于OT/生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)對(duì)于“可用性”(availability)的要求重于一切，必須以穩(wěn)定、持續(xù)工作為優(yōu)先，而這也是為OT領(lǐng)域提供安全解決方案的入門(mén)級(jí)門(mén)坎。

為了更有效地控制OT環(huán)境或企業(yè)的基礎(chǔ)信息安全，徐嘉鴻指出，首先必須通過(guò)防火墻隔離OT網(wǎng)絡(luò)和IT或辦公室網(wǎng)絡(luò)(OA)，以利于控管、加密與身份認(rèn)證。其次，在符合IEC規(guī)范與認(rèn)證的基礎(chǔ)上，還必須搭配一個(gè)易于管理各種不同事件的平臺(tái)，進(jìn)行關(guān)聯(lián)與分析，才能確保OT/IT環(huán)境的安全。特別是當(dāng)環(huán)境中有多樣化的安全解決方案或不兼容的系統(tǒng)，可能支持不同程度的可信度以及各種類(lèi)型的加密保護(hù)與身份認(rèn)證，成為OT環(huán)境部署與規(guī)劃安全方案的挑戰(zhàn)。

為此，F(xiàn)ortinet推出去中心化的安全解決方案——安全織網(wǎng)(Security Fabric)，為解決威脅，讓針對(duì)特定環(huán)境及其特性的多樣化解決方案得以互連、共享信息。“其概念如同在一張網(wǎng)上的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信與信息分享，”徐嘉鴻介紹道，在Security Fabric上的不同解決方案或每個(gè)角色都能獨(dú)立工作、接收來(lái)自不同角色或方案的信息，實(shí)現(xiàn)共享、連動(dòng)或自動(dòng)化設(shè)定。

在部署Security Fabric時(shí)，只需依序進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分割、微分割(隔離與限制受損區(qū)域)、網(wǎng)頁(yè)服務(wù)安全、安全遠(yuǎn)程登錄、安全威脅防護(hù)、應(yīng)用程序/事件控管等一層一層進(jìn)行，并可因應(yīng)客戶(hù)的需求繞開(kāi)特定系統(tǒng)，協(xié)助規(guī)劃既均衡又安全的OT/IT保護(hù)方案。

圖6：整合OT與IT的安全使用情境(圖片來(lái)源：Fortinet)

擺脫智能制造的熱問(wèn)題

隨著電子零件的尺寸持續(xù)縮小，為了支持更多功能，所需處理的能量密度相對(duì)提升，具體表現(xiàn)就是產(chǎn)生更多的熱。尤其是因應(yīng)工業(yè)4.0導(dǎo)入云端、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)管理、智能設(shè)備等技術(shù)進(jìn)行智能制造，對(duì)于服務(wù)器、網(wǎng)通、綠能、農(nóng)業(yè)、電動(dòng)車(chē)(EV)與醫(yī)療等各行業(yè)應(yīng)用都帶來(lái)了熱議題。

高柏科技(T-Global)項(xiàng)目及FAD項(xiàng)目經(jīng)理朱怡靜，以幾種主要的行業(yè)應(yīng)用為例，說(shuō)明散熱機(jī)制在工業(yè)4.0時(shí)代的重要性及其處理方法。例如在機(jī)房中24小時(shí)工作的服務(wù)器，當(dāng)熱累積到一定程度或超過(guò)其工作負(fù)載時(shí)可能會(huì)宕機(jī)。其熱處理方式是在芯片上貼散熱片，將熱傳到外殼后由空氣散發(fā)出去。當(dāng)今的5G手機(jī)既要求網(wǎng)速與處理能力，還得維持高續(xù)航力，使得芯片處理功率高達(dá)10W(峰值甚至15W)，加上手機(jī)的結(jié)構(gòu)和鏡頭顆數(shù)越來(lái)越多，用于散熱的空間更少，必須使用熱管或均溫板進(jìn)行熱處理。

電動(dòng)車(chē)則可能面對(duì)機(jī)組過(guò)熱的問(wèn)題。針對(duì)電池模塊可以使用導(dǎo)熱膠泥或封膠填縫于電池之間，將產(chǎn)生的廢熱傳導(dǎo)到電池模塊外殼進(jìn)行熱交換，同時(shí)維持良好的電池溫控。至于車(chē)用面板(OLED或Mini LED)則使用不同軟硬度的導(dǎo)熱硅膠導(dǎo)熱至金屬散熱器，保護(hù)LED晶粒不受高溫影響造成短路或故障光衰。而無(wú)論是太陽(yáng)能、風(fēng)力或水力發(fā)電等綠能，都因?yàn)闊o(wú)法持續(xù)產(chǎn)出，必須以電池進(jìn)行儲(chǔ)能，因此同樣采用電池填充法，并在機(jī)柜外使用空調(diào)系統(tǒng)強(qiáng)制散熱。

朱怡靜并強(qiáng)調(diào)，“所有散熱都必須從導(dǎo)熱開(kāi)始。要將熱帶走，一定要從發(fā)熱源開(kāi)始就有良好的傳導(dǎo)功能。”為了順利地將熱傳導(dǎo)至特定區(qū)域后再通過(guò)元件散熱，一般采用由導(dǎo)熱和散熱組成的散熱模塊。高柏科技提供整合的散熱模塊，并為客戶(hù)應(yīng)用進(jìn)行各種熱傳導(dǎo)系數(shù)/熱阻等測(cè)試，確保符合工業(yè)級(jí)散熱需求。

圖7：工業(yè)4.0熱問(wèn)題解決方案相關(guān)產(chǎn)業(yè)與應(yīng)用(數(shù)據(jù)源：T-Global)

自動(dòng)化AI平臺(tái)落實(shí)“智”造轉(zhuǎn)型

從系統(tǒng)中的基礎(chǔ)傳感器，到先進(jìn)的智能生態(tài)系統(tǒng)，基于數(shù)據(jù)的各種行業(yè)應(yīng)用正重新自行定義并變得更智能化。智能工廠或企業(yè)連網(wǎng)融合能源、物流、平臺(tái)、特定產(chǎn)品和售后零件等眾多數(shù)據(jù)源，這一切都與智能化、網(wǎng)絡(luò)化和自動(dòng)化有關(guān)——關(guān)鍵就在于信息和平臺(tái)思維。

中國(guó)臺(tái)灣戴爾科技(Dell)集團(tuán)技術(shù)副總經(jīng)理梁匯華指出，探討智能制造議題不可或缺的兩件事，首先是在導(dǎo)入過(guò)程中產(chǎn)生龐大的數(shù)據(jù)，并對(duì)自動(dòng)化或智能制造帶來(lái)影響。為了實(shí)現(xiàn)智能制造或智能工廠，必須更深入了解與掌握整個(gè)數(shù)據(jù)平臺(tái)，尤其是當(dāng)整個(gè)生態(tài)鏈串聯(lián)后，更顯著影響工廠之間或是企業(yè)之間的完整供應(yīng)鏈及其透明度。其次，為了讓數(shù)據(jù)更透明以及善用平臺(tái)即時(shí)串接，AI在此發(fā)揮作用。

因此，為了實(shí)現(xiàn)“智”造轉(zhuǎn)型，首先必須以基于大數(shù)據(jù)的平臺(tái)做后盾，其次是打造成為自動(dòng)化或更有彈性的平臺(tái)，協(xié)助客戶(hù)從元素端到數(shù)據(jù)事件進(jìn)行整合，并根據(jù)其需求導(dǎo)入應(yīng)用系統(tǒng)，建立穩(wěn)定的基礎(chǔ)設(shè)施。最后，還必須導(dǎo)入AI，通過(guò)AI從生產(chǎn)參數(shù)檢視良率與產(chǎn)能等分析，協(xié)助提升客戶(hù)體驗(yàn)、加速創(chuàng)新與自動(dòng)化調(diào)控，才能創(chuàng)造成本優(yōu)勢(shì)與差異化，為企業(yè)挹注競(jìng)爭(zhēng)力。

然而，企業(yè)在利用AI時(shí)還面臨著復(fù)雜度、龐大數(shù)據(jù)量以及AI與機(jī)器學(xué)習(xí)(ML)專(zhuān)業(yè)等方面的挑戰(zhàn)，為此，Dell聯(lián)手Infinities提供協(xié)助讓AI加速落地的AI Stack解決方案。據(jù)Infinities數(shù)字無(wú)限軟件營(yíng)運(yùn)長(zhǎng)吳宣儀介紹，AI Stack提供有助于GPU更有效管理并加速資源部署的開(kāi)發(fā)工具，讓AI開(kāi)發(fā)人員與IT管理者能在此平臺(tái)協(xié)作，加速項(xiàng)目開(kāi)發(fā)以及有效分配資源。

除了數(shù)據(jù)、AI、平臺(tái)與應(yīng)用，梁匯華還強(qiáng)調(diào)安全的重要性，“如果安全防護(hù)不足，無(wú)法百分之百保證不會(huì)被攻破，更重要的是必須要保留最后的命脈。”

圖8：Dell聯(lián)手Infinities AI Stack協(xié)助AI加速落地(數(shù)據(jù)源：Dell、Infinities)

無(wú)代碼數(shù)據(jù)分析平臺(tái)加速數(shù)字轉(zhuǎn)型

“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”正成為智能制造的核心議題。然而，目前大多數(shù)企業(yè)中的不同部門(mén)，各自以方便檢視的形式管理數(shù)據(jù)，造成“數(shù)據(jù)孤島”;這不僅導(dǎo)致各部門(mén)之間協(xié)調(diào)困難，而且經(jīng)常重復(fù)繁瑣流程。為了讓龐大的數(shù)據(jù)形成一個(gè)類(lèi)似“數(shù)據(jù)中臺(tái)”的概念且有效串聯(lián)，美商訊能集思智能科技(Synergies Intelligent Systems)介紹無(wú)代碼(No Code)增強(qiáng)分析平臺(tái)，期望讓傳統(tǒng)的工業(yè)在短期內(nèi)轉(zhuǎn)型升級(jí)至下一代工業(yè)。

為了真正大規(guī)模提升營(yíng)運(yùn)效率，Synergies推出數(shù)據(jù)分析驅(qū)動(dòng)的全新?tīng)I(yíng)運(yùn)管理模式——JarviX，導(dǎo)入AI與最佳實(shí)踐(best practice)模板，包含精管、AI排程、庫(kù)存/良率優(yōu)化、庫(kù)存/動(dòng)態(tài)自動(dòng)報(bào)價(jià)以及預(yù)測(cè)性維護(hù)等，還可以轉(zhuǎn)化成數(shù)字轉(zhuǎn)型的策略藍(lán)圖，協(xié)助企業(yè)找到核心應(yīng)用的切入點(diǎn)。

據(jù)Synergies首席執(zhí)行官?gòu)堊趫蚪榻B，這套完整的數(shù)據(jù)分析平臺(tái)使用對(duì)話(huà)框，并堆疊一系列分析、趨勢(shì)預(yù)測(cè)、異數(shù)洞察、異常偵測(cè)、關(guān)聯(lián)分析、差異分析等超過(guò)數(shù)十種演算模型，因此能根據(jù)不同的行業(yè)背景推薦關(guān)聯(lián)問(wèn)題，迅速找出隱藏問(wèn)題進(jìn)行分析，協(xié)助進(jìn)行決策。

張宗堯說(shuō)，“JarviX結(jié)合了《鋼鐵人》(Iron Man)電影中最聰明的AI和最聰明的人(X教授)，期望讓未來(lái)的工業(yè)擁有超強(qiáng)的大腦，展現(xiàn)人機(jī)的最佳結(jié)合。”因此，該平臺(tái)特點(diǎn)在于搭載AI、自然語(yǔ)言處理、大數(shù)據(jù)分析與深度學(xué)習(xí)等技術(shù)，并重新定義數(shù)據(jù)分析的運(yùn)作，讓各層級(jí)人員只需打幾個(gè)字或用口說(shuō)的方式，就能分析數(shù)據(jù)導(dǎo)出報(bào)表，得到比以往更快速、更全面的決策依據(jù)。

此外，Synergies還推出AI分析精進(jìn)循環(huán)方法論，擺脫過(guò)去以人為治，或AI仰賴(lài)專(zhuān)家/數(shù)據(jù)科學(xué)家的低效現(xiàn)狀，從而為未來(lái)智能工廠打造一個(gè)自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)長(zhǎng)期循環(huán)。

圖9：解決AI分析無(wú)標(biāo)準(zhǔn)解決方案的JarviX(數(shù)據(jù)源：Synergies)

3D體驗(yàn)平臺(tái)協(xié)同共進(jìn)智能制造時(shí)代

隨著產(chǎn)品的功能更復(fù)雜、法規(guī)和質(zhì)量要求日益嚴(yán)苛，加上越來(lái)越多樣化的軟硬件和機(jī)電整合，使得從原本的制造前推到設(shè)計(jì)整個(gè)過(guò)程都更具挑戰(zhàn)，電子系統(tǒng)也逐漸在數(shù)字轉(zhuǎn)型過(guò)程中扮演各行業(yè)轉(zhuǎn)型的核心。

從汽車(chē)行業(yè)的角度來(lái)看，達(dá)梭系統(tǒng)(Dassault Systemes)中國(guó)臺(tái)灣資深技術(shù)顧問(wèn)林漢鑌指出，預(yù)計(jì)到2030年，電子系統(tǒng)將占汽車(chē)整體價(jià)格的50%。因此，電子行業(yè)如今在做IC或PCB設(shè)計(jì)時(shí)，更重要的是如何設(shè)計(jì)電子系統(tǒng)，使其與電動(dòng)車(chē)實(shí)現(xiàn)更好的互動(dòng)，而這還涉及結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、設(shè)計(jì)與分析工具、可持續(xù)性與合規(guī)性等方面。

此外，在數(shù)字轉(zhuǎn)型過(guò)程中，除了制造流程的數(shù)字化、自動(dòng)化，智能管理與維運(yùn)帶來(lái)的“彈性制造”以及產(chǎn)品的良率、質(zhì)量與服務(wù)的優(yōu)化更是競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。通過(guò)數(shù)字協(xié)同平臺(tái)，以3D模型的方式串聯(lián)不同部門(mén)與信息，建立以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的AI模式進(jìn)行預(yù)測(cè)與模擬，可望協(xié)助制造業(yè)加速數(shù)字轉(zhuǎn)型。

為此，達(dá)梭系統(tǒng)推出數(shù)字連接、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、基于模型以及模擬現(xiàn)實(shí)的“3D體驗(yàn)平臺(tái)”核心技術(shù)——3D EXPERIENCE，能夠協(xié)助建構(gòu)彈性化、自動(dòng)化的調(diào)度能力，讓各部門(mén)協(xié)同工作并串聯(lián)整個(gè)制造核心的數(shù)字化，以因應(yīng)智慧制造時(shí)代的需求。

林漢鑌介紹，3D EXPERIENCE是協(xié)同的3D虛實(shí)整合平臺(tái)，能根據(jù)各行業(yè)的不同應(yīng)用需求進(jìn)行項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、模擬、溝通與協(xié)同合作，持續(xù)推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型與數(shù)字孿生技術(shù)，從而降低成本、增進(jìn)營(yíng)運(yùn)效益、提高良率與生產(chǎn)力。例如，通過(guò)此平臺(tái)，協(xié)助汽車(chē)電子行業(yè)從數(shù)字化的研發(fā)、工藝到制造過(guò)程，提供單一數(shù)據(jù)源且基于模型的跨領(lǐng)域/學(xué)科方案，即時(shí)在線協(xié)同并打通端對(duì)端，執(zhí)行自動(dòng)化與數(shù)字連續(xù)、智能化設(shè)計(jì)與分析，實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)的生產(chǎn)制造與創(chuàng)新服務(wù)。

圖10：包含數(shù)字連接、基于模型、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)等核心技術(shù)的智慧制造”3D體驗(yàn)平臺(tái)”(數(shù)據(jù)源：Dassault Systemes)

審核編輯 ：李倩