編者的話｜安全與保護 – 工業4.0成功的關鍵因素

為了要展開工業4.0中的網宇實體系統（cyber-physical system），必須要強化現有的通訊網路，建立更高容量與更高品質的數位網路基礎建設（infrastructure），其性能的要求是夠大的頻寬和即時的功能，對於廣大用戶而言，最大的挑戰包括簡易性（simplicity）、量化性（scalability）、安全性（security）、可用性（availability）、及使用者可負擔性（affordability）。其中安全性是工業4.0成功的關鍵，而安全性包含兩個重要因素—安全（safety）與保護（security）；這兩個字的意思雖然類似，但在工業4.0中卻有不同的涵義[1]。

「安全」是指任何科技產品，如機器、製造設備、產品等，不能對人或環境造成任何威脅（threats）與危險（risks），因此在工業4.0的規範中，再次定義科技產品的兩項安全要求：

1. 操作安全（operational safety），所需規範包括低誤率（low fault rates）、高容錯（high fault tolerance）、及強健性（robustness）。
2. 可靠度（reliability），這是系統在使用環境與特定時段中，正常操作的機率指標。

「保護」是指系統本身的防衛措施，避免被誤用及非授權侵入，如使用權限、駭客入侵、資料鎖碼等防衛措施。在工業4.0中，「保護」特別是指資訊保安（IT security）及網宇防護（cyber-security），為了避免數位資料與網路服務被誤用，例如未授權的侵入、盜用、竄改、或破壞，在建立網路基礎建設時，應做到下列事項：

1. 增加使用安全性（confidentiality），也就是對特定機器或使用者設定使用權限。
2. 增加資料確實性（integrity），也就是保證資料的準確與完整，以及可正確操作的網路服務。
3. 增加系統可用性（availability），也就是評估系統在特定時間是否有能力執行應有的功能。

依據技術等級及其網宇服務的數據資料，最基本的保護就是資訊隱私（information privacy），包括個人資料、技術情資（know-how）、及智慧財產權的保護。

在第三次工業革命（Industrie 3.0）過程中，「安全」的要求早已在產品設計製造階段視為重點。到了1960年代末期，資訊科技進入了機械與電子的生產製造[2]，如今，工業4.0要管理複雜的網宇實體系統[3]，經常會有自主性的（autonomously）大量與即時的資料傳送與資訊交換，因此，網宇實體系統「保護」與產品製造的「安全」成為同樣重要的因素。依據以上安全與保護的涵義，更清楚的說法應該是「產製安全」及「網宇保護」，付諸實現的要點有二：

1. 藉設計做到網宇保護是關鍵設計原則：過去網路的保護措施，大多屬於在系統設計後外加的安全防護，例如使用權限的限制或集中管理安全措施。在網宇實體為基礎的製造系統中，所有的安全與保護都必須在起初就設計進入。
2. 發展及應用資訊保安策略、架構、與標準：目標是在高網路化、開放、且異質性高的零組件之間的互動，做到上述高使用安全性、資料確實性、及系統可用性。也要提供適當、可靠、且使用者可負擔的方式，保護數位化的技術情報、智慧財產權、及各製造商的隱私資料。

目前在工業4.0初期，必須兼顧舊廠與新廠的差異，特別是舊廠需要更新安全與保護的設定，以符合工業4.0的要求，這將是一件相當挑戰的工作；不論是舊廠或新廠，都需要在整個價值鏈體系中制訂一致的安全與保護標準。除了技術上的挑戰外，成功的安全與保護措施還需要兼顧商業、心理、以及教育的議題，例如，目前工業界就缺乏完全標準化的操作平台，可以實現安全與保護措施。我們也很難在現存的網路基礎建設中，做安全與保護機制的升級與擴充。

總而言之，「安全」與「保護」在工業4.0中具有人性化[4]的意義與啟示：如果將人的「口」比喻作「製造話語的機器」，他必須符合安全要求，口出的言語不應該對他人、國家、社會、與環境，造成任何傷害與威脅，舌頭在百體裡是最小的，卻能說大話，如同最小的火，能點燃最大的樹林，所以有人說「原來我們在許多事上都有過失，若有人在話語上沒有過失，他就是完全人，也能勒住自己的全身。」我們的「心」也如同一個「網路資訊處理中心」，其中有個人資料隱私，也有重要的技術情報，絕不容許外來有意或無意間的傷害，因此有人說「你要保守你心，勝過保守一切，因為一生的果效是由心發出。」

今年我選的代表字是「思」，我們若「心」存誠實、公義、憐憫、與智慧，「口」中就能發出造就人的話，你可發現這「口」當中是象徵生命救恩的「十」字架嗎？新的一年，我們互相勉勵，依據工業4.0的精神，用愛、原諒、與寬恕「保護」你的心，用「安全」的口祝福我們的工作夥伴、我們的上司、我們的總統、和一切在位的，使我們可以敬虔、端正、平安無事的度日，祝福大家新的一年心意更新而變化，口中句句話都說得合宜，就如金蘋果在銀網子裡。

參考資料

1. H. Kagermann, W. Wahlster, and J. Helbig, Recommendations for implementing the strategic initiative INDUSTRIE 4.0, Final report of the Industrie 4.0 Working Group, National Academy of Science and Engineering, 2013.
2. 陽毅平，“第四次工業革命-Industrie 4.0”，機械工業雜誌，389期，第1-2頁，104年8月。
3. 陽毅平，“標準與模型”，機械工業雜誌，393期，第1-2頁，104年12月。
4. 陽毅平，“精明與聰明–人性化的工業4.0”，機械工業雜誌，390期，第1-3頁，104年9月。