「奇怪，工廠裡的所有機台與設備都裝了感測器，時時刻刻在進行資料蒐集，資料也不斷上傳到雲端平台，但怎麼無法像國際工業大廠那樣，實現智慧生產的理想」這是近兩年來，臺灣多數製造業者在導入智慧製造時，都會遭遇的難題。
其實，要解決這樣的問題並不難，企業在推動智慧製造的過程中，如果可以先建構「物聯網（Internet of Things, IoT）虛實整合應用開發平台」，不僅可以在感測器蒐集資料的一開始，先對龐雜的資料進行篩選、即時建立資料庫與資料報表，建立近端智慧化分析應用，如產線設備參數不正確，近端系統平台可以馬上得知，然後送出指令直接修改產線設備。
另外，企業也可利用上傳到雲端平台的龐大資訊，建立資料的可視化呈現方式，以及透過大數據分析，以虛實整合優化製程，如此一來，廠商可以預測設備機台何時需要維修，降低機台在生產中突然壞掉的機率；也可透過智慧分析與遠端監控，縮短製程時間等，順利邁向生產力4.0的智慧製造之路。
工研院IoT PaaS平台 助製造業快速開發雲端應用服務
「很多企業以為導入智慧製造，只要投入足夠的資金，把設備裝上感測器，把產線所有資料都蒐集起來全部放到資料庫，就可以對其進行分析，擁有智慧決策能力。」工研院資通所資料中心架構與雲端應用軟體組副組長陳玉倫指出，事情當然沒有這麼簡單，企業推動智慧製造，必須從生產製造的每一個環節，確切掌握要建立智慧分析的流程，然後再回過頭來，讓感測器蒐集到對的資料，以及制定最好的資料儲存規則，讓推動智慧製造的步伐走得順暢，而這一切，都得仰賴一個真正具備即時大量蒐集彙整運算資訊和具分析能力的「IoT虛實整合應用開發平台」。
然而，臺灣製造業產業規模多半偏小，在資源有限的情況下，不易聘請優秀資訊系統人才，因此通常無法自行開發智慧製造所需的「IoT虛實整合應用開發平台」，而且就算是有能力開發的大型製造商，也經常因為方法不對，開發出來的平台仍有整合度差、可擴充性不高的問題，無法順利邁向智慧製造。
有鑑於開發「IoT虛實整合應用開發平台」是國內製造業邁向智慧製造的最大技術缺口，在經濟部技術處的支持之下，工研院資通所開發出「物聯網雲端應用開發平台」(IoT PaaS)，做為台灣工業邁向生產力4.0的關鍵技術，陳玉倫指出，IoT PaaS模組化、標準化的軟體系統設計，可降低製造業開發「IoT虛實整合應用開發平台」的門檻，加速製造業者跨越邁向智慧製造。
具體而言，IoT PaaS主要依據多個製造領域建置雲端平台的共通之處，開發出「IP化的感測資料收集」、「感測資料分析與傳輸」、「異常警報與分析報告」、「感測資料索引與搜尋」等模組，讓製造業在開發自有雲端應用服務時，可以依照本身的需求選用，協助製造業快速且有效率的開發符合自己的雲端應用服務，順利邁向智慧製造。
例如，透過工研院IoT PaaS平台的高效能資料庫儲存系統、自動化測試機制，可以解決目前產業機台感測與分析平台無法共通傳輸連結的問題；同時，支援大數據運算分析的IoT PaaS，也可以解決前端資料收集缺乏分析能力的狀況；此外，透過IoT PaaS支援報表自動產生的機制，可以建立製造業可視化生產模式。
多個製造領域示範場域 已展現成果
在成功發展IoT PaaS之後，IoT PaaS計畫團隊已於印刷電路板（PCB）、工具機等產業進行小規模示範驗證，陳玉倫副組長說，過去PCB產業因為缺乏對資訊的正確蒐集、篩選與智慧儲存機制，因此在建置智慧製造的過程中，遭遇資料沒有分類、無法即時智慧分析的瓶頸，之後透過計畫團隊協助廠商建置雲端分散式儲存分析平台，使廠商工程師大幅縮短取得資訊的時間，廠商的智慧化分析速度，也從過去需時10小時，大幅縮短50%以上，逐漸達到可快速發現問題、反應客戶需求的智慧化生產。
針對工具機產業的設備智慧化，計畫團隊正逐步進行對工具機機台加工資料的擷取與智慧化分析，並且建立加工預測模型，未來可協助產業清楚掌握設備機台狀況，避免機台損毀造成產線中斷。舉例來說，藉由工研院IoT PaaS，工具機產業可以快速開發出以機器學習為導向的「虛擬檢測」應用，如此一來，機台設備在進行加工時，業者可線上即時監控生產狀況，並且推估加工品質，協助作業人員全面掌控產品良率。
從分析需求著手 建立正確的智慧製造流程架構
從多個示範場域的導入驗證過程中，計畫團隊發現，整個智慧製造架構包含資料擷取、收集、傳輸、分析等環節，過去許多製造業在導入智慧化時，都從資料擷取端開始思考整個智慧分析平台架構，因此往往會出現前端資訊擷取過多，導致後端資料分析困難的問題。因此陳玉倫副組長建議，未來業者在導入智慧分析平台時，要從一開始就清楚自己要建立甚麼樣的分析應用，然後依照需求建構整個智慧製造系統，如此才能避免建了分析平台，卻沒有智慧化分析能力的窘境。
綜觀來看，建立智慧製造生產流程，是一條長遠的路，製造業必須採用對的方法與流程，從智慧分析需求回推資料擷取方式、資料上傳與儲存機制，才能達到事半功倍之效，加速邁向智慧製造的康莊大道。(經濟部廣告)
