工业4.0：打造智慧工厂 靠CPS核心技术串接

德国于2011年提倡国家走向“工业4.0”后，美国同年也提出“先进制造业伙伴关系”（Advance manufacturing partnership），尔后中国、日本及韩国相继提出制造业升级政策，以保有制造业的优势。

我国在2015年6月也由行政院提出“生产力4.0”的科技发展政策，强调产业转型化带来强大的价值，期望台湾发展成为亚太优质生产力的典范。

在上述制造业发展策略内容中，除了常见的机械手臂、巨量资料、3D列印等关键技术，仍有一项不断提到的核心技术CPS（Cyber-Physical Systems，网宇实体系统），被各国制造政策列为打造智慧制造的重要方案之一，期许利用CPS串接整个工厂资讯，并可即时对工厂做出反应。

CPS主要是让“实体”和“虚拟”之间可以有效沟通和协调，在充份运用资讯及通讯技术，将虚拟世界和实体环境两者之间的距离缩短，然后可利用资讯系统来快速反应及设定实体环境所需；而虚拟世界可以忠实表达现实环境发生的各种资讯。简单来说，小至用APP查询公车何时到站，大至捷运的中控中心，都是CPS的表现。

在环境相对封闭的工厂，导入CPS在工厂各项设备及流程，也可视为一种类似ERP（Enterprise Resource Planning，企业资源规划系统）的复合性整体解决方案。

过去，企业藉由ERP系统从财会、销售等角度进行公司整体流程再造；如今，工厂也面临改革上的需求，期许CPS利用不同软硬体、感测器、工业网路等设备，进行虚实资讯的整合，使工厂具有智慧化的管理能力，改善工厂在制程、设计、以及现场环境等制造时所会遇到的各种问题。

导入CPS时，为了对工厂内各项资讯进行管理及反应，目前仍有不同需注意的地方。

首先，为了收集工厂资讯，必须安装不同的感测器，但因不同新旧设备的限制，需注意感测器是否要额外加装及选购的问题；再者，工厂现有网路协定经常不一致，对于如何将这些不同的协定进行异质网路和设备进行联结，也是需解决的部分。

当要将所收集的资讯进行系统化的管理时，会因工厂皆以封闭性系统环境为主，有各式各样的制程，因此客制化需求程度往往较高，故在人力和预算下就先提前设想。

监于CPS仍为一种复合性的整体解决方案，要在工厂把CPS做的完善，对于过去资讯化程度不高的工厂，所影响的层面及牵涉的角色，相对更为复杂。

因此对于导入CPS的业者，需要用一种长时间投入的心情做足准备，并在人事、教育训练、高层主管支持等各种影响因素上，清楚做出整体思维的规划，以整体配套的方式进行CPS的导入；然后逐步将工厂虚拟和实际之间的距离缩短，让工厂具有各种自主化能力，方能因应将来市场变量变样的需求，比竞争对手更能具备经营弹性、抢得市场先机。

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