6年出貨十倍速成長,揭西門子打造領先全球智慧工廠的秘訣
6年出貨十倍速成長,揭西門子打造領先全球智慧工廠的秘訣
2019.05.21 | 物聯網

一座先進且智慧的工廠,會呈現什麼樣的光景?最簡單的理解方式,先把它當成「機場」。

機場裡的各架航班,從抵達、排隊起飛,到航空公司櫃臺開放、登機口變更、登機準備,都跟旅程息息相關,關係到乘客能否準時抵達目的地。

西門子成都工廠,就像一座電子產品機場,零件組裝後,生產出「可程式控制器」(PLC)、「人機介面」(HMI)、「工業電腦」(IPC)等三項產品,運送至中國蘇州和德國紐倫堡,再銷往世界各地;其中50%的產品,停留在工廠內不到12小時。

賦予產品身分證,每日創造千萬筆數據

2018年,世界經濟論壇評選出「全球九家最先進的工廠」,西門子成都廠名列其中。雖然,德國安貝格(Amberg)工廠才是西門子最早的智慧示範工廠,但成都廠影響力已不在話下, 自2013年成立至今,年產能從78萬個成長超過十倍,2019年預計能衝出1,100萬個。

西門子成都智慧工廠
西門子成都廠的特別之處,並不是其機械手臂的數量與自動化比例。各式各樣的即時數據,反而是其珍貴資產。
圖/ 西門子

為什麼說成都工廠像機場?

從數字來看,工廠每天需在5千種材料中,挑選消耗1千萬個材料,好比旅客選擇商務艙、經濟艙各艙等候搭機,最終成為每日生產的3.8萬件產品,再比照航班,飛往世界各地。

驚人的是,在成都工廠總共能生產近800種產品,且每款產品都有獨立的「產品身份證」,能載明兩百條資訊,每日創造1千萬筆數據。

天氣預報之所以準,是因為有資料可以優化;數據,才是工業4.0的價值, 」西門子成都工廠總經理李永利強調,許多人看智慧工廠發展,會過度將重心放在設備、生產自動化,試圖將「員工/機器」比例降低,但其實,如何掌控與利用數據,才是西門子能不斷提升效率的關鍵所在。

西門子成都工廠
李永利認為,外界對於智慧工廠的最大誤解,是過於關注「產品良率」。
圖/ 吳元熙/攝影

不需一昧追求自動化,數據才是關鍵

西門子也打造立體倉庫,在將近十萬個裝有零件的「黑箱子」上,貼上四個一維條碼。當客戶訂單上門時,能自動轉換成生產訂單,從倉庫裡的五千多種材料中自動調度至產線。隨著數據每20分鐘更新,西門子能從細到哪一款產品、哪一個元件、什麼時間、哪條產線出現狀況,做出即時和累積的觀察。

李永利舉例,工廠曾發現某款產品的組裝效率一直無法提升,調出數據後發現,原來是機械手臂在抓取控制版時,產生的晃動,導致塞入箱子的效率不佳。他們利用「數位分身」(Digital Twin)技術,在自家techno軟體中測試不同機械手臂、長度、轉速的改變,最後很快就能做出優化。

「不要一直談出貨良率,重要的是自己和自己比,每百萬件產品的加工失效率,能否一年比一年少,這才是真正進步,」李永利說。

他認為,智慧工廠的基礎,共有三項:生產自動化(Produciton automation)、原料自動化(Material flow automation)、資訊自動化(information flow automation)。

以成都廠為例,將送貨、補貨、成品包裝出貨、抽風設備主機、大型設施放在一樓,貨物會跟著黑箱子搭電梯至二樓產線,由工人和手臂完成組裝過程,這些都是顯而易見的自動化過程。「 但工廠不需要追求將設備、生產全數轉為自動化,因為明年的機器永遠會比今年更快,反而要將心力花在累積各式各樣的數據上。

西門子自然有其話語權。在PLC、工業電腦和人機介面市場的全球市占率,西門子拿下約三分之一,在中國市占率則有超過40%。

2019年,成都工廠的743位員工裡,有七分之一都是研發人員,藍領階層456人,比去年少了約50位,產能卻能向上提升,與西門子主打「研發與生產要在一起」的策略有關。

成都廠的示範效應,讓西門子不只能自己做產品,更能輸出智慧工廠經驗,大賺轉型財。如廣州明珞汽車,替BMW、BENZ、中國大眾、上汽等品牌提供生產線解決方案,且採用西門子自動化方案,累積更多數據,維持自身競爭力。

力諾製藥董事長張貝文表示,「打造藥物是一場與時間的競賽,當傳統生產模式有好幾百個步驟時,若以自動化模式改變流程,可能會需要投入龐大成本,但結果一定會顛覆產業。」

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AI 智慧代理人時代來臨!三大導入階段, AI 落地企業不卡關
AI 智慧代理人時代來臨!三大導入階段, AI 落地企業不卡關

生成式 AI 帶動企業數位轉型浪潮持續升溫,各界不再滿足單一任務型的 AI 應用,而是期盼 AI 能真正成為具備主動決策與多工能力的「智慧代理人」(Agentic AI),在最少人為干預的情況下,自主推進工作流程、完成複雜任務。

但企業導入AI並非一蹴可幾,而是需要對AI有正確認識,並制訂循序漸進的導入流程,才能真正發揮AI功效。在2025台灣人工智慧年會中,cacaFly 聖洋科技技術副總吳振和提出三大導入關鍵階段,深入剖析企業如何從概念驗證(PoC)階段,逐步推進到實際上線(Production),並分享實務經驗與觀察。

延伸閱讀:生成式AI可以怎麼用?cacaFly現身說法,助企業應用GCP服務智慧轉型

解鎖 Agentic AI,企業邁向多任務智慧代理

「很多公司會問,One AI 要做什麼事?但實際上,若要讓 AI 回答公司內部政策或新法條的相關問題,僅靠基礎模型並不足夠。」吳振和指出,要讓 AI 真正成為能「做事」的智慧代理人,前提是它必須理解企業內部的脈絡與知識,並即時掌握外部變動的資訊。

企業必須先釐清內部規範是否與最新法規相符,這意味著系統必須具備持續爬取與解析最新資料的能力。為此,企業必須先截取與整理內容,再建構成專屬的知識庫(Knowledge Base),確保資料品質達到可用標準後,再透過檢索增強生成(Retrieval-Augmented Generation, RAG)技術,使 AI 能夠即時動態查詢並生成符合企業語境的回答。

延伸閱讀:從資料清洗到 RAG,大型語言模型的必需品,做出專屬企業的 AI 知識庫!

吳振和強調,這是一個動態循環的過程:從資料蒐集、品質控管、知識庫建構到生成應用,每一環節都息息相關,任何一處鬆動都會影響最終產出的準確性與可信度。

cacaFly 聖洋科技技術副總吳振和
圖/ cacaFly

破除「一次到位」迷思,從驗證到落地的三大關鍵階段

許多企業對 AI 寄予厚望,因此常將 PoC 視為年度計畫的重點,希望能「一次到位」做出具體成果。但吳振和提醒,若缺乏清楚的系統工程思維,PoC 容易淪為「概念展示」,難以真正走入組織的日常營運。

他將導入 Agentic 系統工程的歷程,分為三個關鍵階段:

1.第一階段:可行性評估(Feasibility Study)
企業必須在投入資源前,先明確界定「最需要被 AI 解決的關鍵問題」是什麼,並進一步設計可量化的驗證指標。這不僅包括評估技術實作的可行性,更要從商業目標出發,釐清導入 AI 的具體使用情境、預期成效與風險邊界,如此才能確保後續模型選型與資料蒐集方向正確對齊業務需求。

2.第二階段:系統設計與驗證(Design & PoC)
在確定導入方向後,必須規劃清楚資料蒐集與整理流程,確保知識庫的內容具備正確性、完整性與時效性。吳振和特別強調,這個階段不能只追求展示效果,而應以「產品化思維」來構築 PoC,使其具備可擴充性、可維護性及安全性,才能為後續上線打下基礎。

3.第三階段:產品化與營運(Production & Operation)
當 PoC 驗證完成後,進入正式上線階段,挑戰也隨之而來。除了需要整合企業內部系統與流程,還必須建立持續監控與維運機制,確保模型表現隨時間演進不會劣化,並能快速回應法規變動或資料更新的需求。吳振和指出,這往往是最容易被低估、但也是最考驗企業組織能力的關鍵環節。

cacaFly 聖洋科技技術副總吳振和
圖/ cacaFly

建立模型優化根基,打造高品質的黃金資料集

吳振和特別強調,要讓 Agentic 系統工程真正發揮效益,企業必須先建立一套高品質的「黃金資料集」(Golden Dataset),作為模型評估與優化根基。他指出,黃金資料集的價值在於能為模型選擇與前測提供客觀依據,讓團隊能針對不同任務挑選最適合的模型,避免導入初期就誤踩方向。

同時,黃金資料集也能協助團隊辨識模型的常見錯誤與脆弱點,進而快速回應「模型飄移」(Model Drift)的風險。吳振和說明,所謂模型飄移,指的是即使模型本身未經改版,效能也可能隨著環境與資料變動而突然下降,導致原本表現良好的模型出現偏差。透過持續比對模型預測與黃金資料集結果,團隊才能即時察覺效能衰退,並進行迭代更新,確保系統長期穩定運作。

從小規模應用起步,漸進擴展至核心業務

吳振和分享,在實際輔導企業導入 AI 的經驗中,最常見的挑戰來自於「期待落差」。許多企業誤認為概念驗證(PoC)階段即可呈現完整的產品原型,然而實際情況顯示,若企業未能建立完善的資料架構與流程基礎設施,即使短期內展現亮眼成效,也難以確保長期營運的穩定性與可持續性。

也因此他建議企業在規劃 AI 導入時,應採取漸進式策略,從小規模應用場景著手,逐步擴展至核心業務領域。企業應將 PoC 定位為整體產品開發生命週期的重要環節,而非獨立的一次性專案。

AI 的導入不僅是一場技術升級,更是企業組織文化與決策流程的轉型工程。唯有從資料治理、流程優化到人才培訓同步布局,才能確保 AI 能在企業內部真正「落地生根」,創造長期商業價值,成為真正的智慧代理人。

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