產業脈動｜人工智慧應用加速智慧製造發展

前言

包含臺灣在內的全球製造業，在政治、經濟、環境、社會、技術領域持續面對重大趨勢變化如表1。同時製造企業必須在維持獲利、為客戶創造價值、保障員工權益及善盡社會責任四個面向持續努力。因此必須探索、應用各種可能策略來滿足前述發展需求。而在各種可能的發展策略中，發展、導入智慧製造應用方案是近年來已獲得眾多企業採用的主要策略。

智慧製造應用方案發展涉及眾多致能技術，包含新興資通訊、智慧科技與先進製造技術。而在這些支持智慧製造應用方案的眾多技術中，人工智慧（Artificial intelligence, AI）的重要性正持續提升。特別是近年來在諸多產業引發應用風潮的生成式AI（Generative AI），許多製造企業也在加速開發應用方案與導入製造場域。因此本文將說明AI在製造領域應用模式、效益，以及生成式AI在製造領域的發展潛力。

製造業AI應用效益逐漸顯現

1. AI在製造領域應用效益

世界經濟論壇（WEF）研究報告指出[1]，透過AI應用，製造企業可以在作業效能、人員生產力、實現永續性等方面獲得實質效益如表2；而在工廠、產線，已經有許多AI方案應用在人員健康與安全、品質管理、設備維護、能源管理、供應鏈、生產程序等場域如表3。

2.製造業AI應用效益

美國製造領導委員會（Manufacturing Leader-ship Council）調查報告顯示[2]，57 %受訪廠商已在不同業務領域嘗試進行一系列小規模AI應用試驗計畫。28 %的受訪廠商已導入通過驗證的AI方案；有26 %受訪廠商已制定AI應用發展藍圖。

受訪廠商在企業內的AI方案主要應用領域及占比為：製造與生產（39 %），庫存管理（33 %），研發（24 %），品管（24 %），IT（資訊技術）／OT（作業技術）（21 %），設備維護、安裝（17 %），設計（11 %），供應鏈（11 %）。

受訪廠商在工廠內的AI方案主要應用領域及占比為：產線物聯網資料分析(40 %)，預防性維護（36 %），製程改善（30 %），品質提升（30 %），生產規劃（25 %），視覺系統（21 %），機器人（20 %），工具機適應性控制（12 %）。

受訪廠商認為AI應用產生的主要潛在效益包含：更好的制定決策、減少成本、更好的進行規劃、增加競爭優勢、增加永續性… 等如表4。

受訪廠商認為AI應用在生產作業領域產生的主要潛在效益包含：強化預測性維護、更多的永續性生產作業、生產程序創新、增加設備正常運作時間、原物料能更有效利用…等如表5。

3. AI是實現工業5.0重要助力

AI在製造領域的應用模式與效益除了前述說明外，對於製造業未來發展也具有重大影響力。例如歐盟委員會（European Commission）提出「工業5.0（Industry 5.0）」倡議[3]，希望透過尊重地球環境限制和以人員福祉為中心的生產體系，凸顯工業在促進就業與經濟成長外，實現「以人為核心」、「永續性」、「韌性」三大社會責任的能力。歐盟委員會指出，提出工業5.0不是要取代大眾熟知的工業4.0（Industry 4.0），而是在工業4.0基礎上的一種演變和合乎邏輯的延續。同時有別於以技術為基礎的工業4.0概念，工業5.0倡議中心理念是價值（前述三項社會價值）。