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編按：工業4.0是全球先進製造國家下一波競爭舞台，結合了機器人、物聯網、自動化產線這些工業4.0的概念，傳統生產線將有大幅變革，新世代智能工廠即將誕生，是台灣製造業升級的契機。

十八世紀末，人類藉由水和蒸氣，進入機械化生產時代，二十世紀應用了電力，生產變得更有效率，不到五十年，電腦、數位科技進入了工廠，更增加了精密度與效率，現在，物聯網也要加入了，智能工廠的潛力即將爆發。智能工廠加入了網路，將和競爭對手有區隔性和不可取代性。

工研院產經中心主任蘇孟宗（上圖）指出，表面上台灣內需市場很小，其實台灣最大的內需市場就是散布在全球的工廠，當融合消費者需求應用的物聯網和工業4.0做結合，生產變成從設備自動化演進成工廠智慧化，少量多樣、分散製造、快速回應，將成為製造業競爭的核心。智慧製造為實現智能工廠的第一步，從關鍵的機器人技術開始，工研院已經研發成功3D視覺機器人，藉由矩陣感測器可以判斷抓取物件力量大小、行動方向，還可以被人類教育記憶學習。

工研院副院長張所鋐也認為，工業4.0不是機器人取代人力的時代，而是人機協同時代，也許台灣未來在海外有無人工廠，但是研發可能都在台灣。從智能工廠的點、線、面的觀點來看，機器人是單點出發，而整體生產模組具有計算、控制、溝通等3C能力才是大幅提升效率的關鍵，張所鋐說，以後在手機上經過雲端、透過指令，跳過中央控制器這個環節，直接下指令給軸承、馬達，把金字塔的控制系結構，壓成了平面。

此外，研華科技董事長劉克振則提出，發展工業4.0智能工廠的幾個挑戰。第一，無線低耗能的IC的問世與大量應用、電信商、資通訊廠商的參與。第二，是大型系統集成廠商的養成，他認為政府應該像當初發展半導體工業一樣，帶頭去育成幾家大型的集成廠商，以搶佔市場先機。

工研院副院長張所鋐(上圖)表示，智慧機器人應用將在工業4.0時代扮演著關鍵的角色，國際上使用機器人數量從1981年起，前面進展緩慢，到近五年才大幅成長，尤其2011年後成長幅度更明顯，平均從2008年到2013年機器人數量成長率達12％，單是2013年全球就使用17萬多個生產機器人，中國、美國、德國、日本都是使用生產機器人的大戶。一般觀察機器人使用的密度是以每1萬員工有幾隻機器人來當指標，台灣產業的強敵韓國，是1萬個員工裡面大約450隻機器人在工作，台灣大概是每萬人150隻，和美國、法國、義大利、西班牙水準接近。

經濟部技術處的補助之下，工研院已研發出3D視覺能力的機器人，並且靠著矩陣感測器，能判斷夾取物件的位置、方向、力道大小。其中許多的技術進步概念是靠著軟體、知識背景去提升了硬體能力，而非靠硬體，這是這是4.0裡面很重要的概念，例如我們用學理上面的動力學、機器結合的模型方式，讓定位經度 從1.88提升二十倍，超越目前國際上的水準。

這幾年工研院在機器人研究上也進入醫療領域，例如和醫院合作扶助脊椎受傷的病人所設計的鋼鐵人支架，人穿在身上，有四顆馬達協助小腿舉起來、旋轉、抬腿等，另外設計也可把大腿舉起來。

大家看到自動化生產機器時代，在不知不覺中取代了很多人的工作，這點引起很多社會學家、經濟學家的關切與討論，當機器人大量走進工廠，甚至未來變成無人工廠，人力是不是都被取代光了？

自動化時代，人員被電腦控制了，電腦講你就做這個動作，到了工業4.0時代是反過來的，人腦要來控制電腦，因為勞工有人腦和知識的累計，這部分是電腦不擅長的。現在很多機器人各做各的，靠共同電腦協調，接下來是機器人和機器人相互合作，未來在工業4.0時代裡面，人腦比重逐漸增加，人腦和電腦合作。

以前自動化機器時代，是靠個中央控制器，對馬達發出指令，進入到工業4.0的智慧工廠、智能製造時代，廠內每個設備都聯上物聯網，因此成功的關鍵在於模組的「3C」能力。第一個C要能Computing，一個馬達也好、一個幫浦、一個壓縮機，要自己能夠計算。再來是能夠傳輸的Communication能力，第三個C是它能夠Control的境界，每一個本體模組內要能控制、要能計算、傳送。到達這個境界，以後在手機上經過雲端、透過指令，跳過中央控制器這個環節，直接下指令給軸承、馬達，把金字塔的控制系結構，壓成了平面。

從這3C的能力來看，台灣在電腦計算、通訊的技術已經是世界一流，第三個C其實是Sensor（感測器）、馬達的部分，還有很大空間要努力，但三強裡面我們已占2.5強了，對於進入工業4.0世代，台灣佔著有利的地位。

在去年，美國白宮科技顧問室向總統歐巴馬提出AMP 2.0（Advanced Manufacturing Partnership）計畫，以提升美國製造業在國際地位，並定位了研發創新技術、人才培訓、培養商業氣氛三大支柱，每一個支柱各規劃了20億美金預算。我國工業局也編列經費針對中小企業在工業4.0上補助，科技部也編列預算讓學界來做基礎研究，教育也規畫如何在課程中訓練人才，工研院開始做工業4.0科技研發，預期四年內有基礎成果。

其實，最大宗的人才培育還是要從學校著手，可以由教育部、科技部聯手，從大學以工業4.0學程的形式培養學生，像十幾年前推的奈米科技學程一樣。最後，台灣製造業佔GDP產值約20％∼25％，能提升製造業的效益，就是增加我們的經濟成長實力。

研華科技董事長劉克振（上圖)認為，未來是物聯網、智慧城市的時代，物聯網已經影響很多產業，當物聯網在工廠裏面就叫做工業4.0，是Cyber world一個雲端網路的時代。透過雲和網路與工廠連起來，就會達到另一個境界。工廠的生產線裡面裝了很多Sensor、有雲端設施、有3D列印、製造資訊系統，全部都聯網起來，然後同時聯網顧客，甚至客製化的需求，另一端聯網供應商，這些都聯起來，然後有Big data，成了網宇，再根據供應商、客戶狀況作客製化的動作。

這些對製造的變革在於大量和小量的差異，以前都是大量、標準製造，這件事情會因為工業4.0而徹底改變，生產線會變得很聰明，你就算訂一套衣服，透過聯網的裁剪、透過聯網的3D列印、聯網的機器人，智慧工廠都可以做得出來，小量、客製化變得容易，可以逐漸取代大量製造。

現在工廠有設備物料成本管理系統、有Barcode（條碼）產生數據的蒐集、大量使用機器人、機器手臂，有影像辨識量測機制，數位影像監控系統大量收息，這些早就自動化，目前這些事情工廠都做了，但是把它聯上網宇的工廠很少。

要做到物聯網產業鏈，第一個關鍵是IC晶片，沒有IC什麼都不用做了，這裡指的是無線、低耗電的IC，目前還沒出來，所以物聯網還沒那麼快，聯發科、英特爾等廠商大有發展空間。第二層是感測器，第三是系統平台，這個部分不困難，只要IC出來了，像研華這樣的公司大概三到四個月就做出來了。再上一層就是關鍵的雲端軟體Platform（平台），也可以稱之為系統集成商（System Integration），台灣目前這樣的公司非常少，要做智慧聯網工廠，機械人可以跟上銀科技買，控制器跟我們研華買，但集成業呢？工業4.0就是一個集成業的發揮，我最大的呼籲就是政府應該育成大規模的集成業者。

雲端軟體這一層就是集成業者，有這個軟體，SI和自動化工程師才能把應用弄到雲上面，就像三個人就可以開一家手機的APP的公司了，是因為有Android平台，但目前機械的聯網不容易，要有雲端、要更安全、遠端管理等等各種應用軟體API，集成業之於工業4.0就像是Android一樣，台灣要做一個工業的Android，使得集成商可以在上面加工，這就是智慧工廠發展的關鍵。

沒有集成商只能小打小鬧，做不了大事情，台灣應該育成中大型的集成商來服務我們的產業，只要兩百人就可以了，做零售的集成商和做農業、做工廠的集成業都不同，DOMAIN KNOW HOW太困難，因此不同產業可以孕育好幾家集成商，設備業、食品藥品、金屬加工這幾個產業機會很大，再加上有大中華市場作為後盾，這個產業很有機會。

最後要提的是，當年孫運璿先生的手諭要發展科技業，就是政府做決定、意識���它的重要然後決心去育成它，就像催生台積電一樣，用Top down的方式育成起來，政府也要有能力去育成大型的SI集成商，培養發展工業4.0的骨幹。

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