製造業是台灣出口主力,當AI進駐工廠,會帶來什麼樣的新風貌和新商機?老師傅經驗傳承的方式有可能變成虛擬教練嗎?或者以後不再有「工人」這個職業?
台灣製造業正走向全世界,而AI正在走進我們的製造業。從晶片戰爭,到海外的人力管理、成本考量,都成為推動工業AI化的各種誘因。提升工廠的良率和效率,就是提升競爭力。比起純軟體、大語言模型,與製造業高度相關的工業AI,正是推動台灣產業升級的好機會。
李傑 Jay Lee|美國馬里蘭大學特聘講座教授、工業人工智慧中心主任,是工業AI學科化的關鍵推手。曾創立美國國家科學基金會(NSF)智慧維護系統中心,與逾130家企業合作;2019至2021年出任鴻海科技集團副董事長,主導工業富聯與燈塔工廠轉型。今年5月出任ASTM新成立的人工智慧製造系統技術委員會(F50)主席。
綜觀全球製造業導入工業AI的進展,領先企業已做到什麼地步?
李傑: 領先製造業者已經超越單點式AI應用,但轉型仍在進行。第一代工業AI聚焦預測性維護、品質檢測與製程優化;現在領先企業開始透過共通的工業數據、數位雙生與AI代理串接不同應用。
例如,有業者利用工廠數位雙生,讓AI代理在虛擬環境評估生產變更、協調工程與自動化作業,再協助部署後的營運優化。目標不再只是預測機器故障,而是讓AI理解情境、判斷行動、模擬後果,執行經核准的行動並從結果中學習。
目前世界經濟論壇(WEF)全球燈塔網絡已有238個據點,近期入選者約3至4成展現工業AI應用。不過,完全自主的跨流程製造仍在早期階段。真正的前沿,是整合工程、生產、品質、維護與供應鏈的多個AI代理,並由人參與後果重大的決策。
企業推進工業AI的門檻為何?各產業成熟度有落差?標準化會是規模化導入的關鍵嗎?
李傑: 目前推進工業AI的主要障礙已不再是演算法,而在「工業化(industrialization)」的層面:包括數據破碎分散、老舊設備、IT/OT整合、缺乏AI與領域專業知識、難以在高風險環境中驗證AI,以及ROI的不確定性。AI人才短缺與整體勞動力準備度也是主要缺口。
不同產業的成熟度落差非常大:半導體、汽車、電子與其他高度自動化、數據豐富的產業,正朝跨流程整合發展;許多中小型製造商仍集中在品質檢測、預測性維護等單點應用。
要縮小這些落差,標準化愈來愈重要。我們不一定需要將AI模型本身標準化;真正需要的是針對數據、介面、互通性、效能衡量、驗證、數位雙生與人機互動建立標準。否則每個成功的AI應用都會變成高度客製化的專案,難以複製到不同機器、工廠與供應鏈,成本也很高。
總的來說,挑戰正從「試點可行的AI」走向「能可靠地跨工廠與供應鏈運作的AI」。這將是下一波工業AI主要價值所在。
如果產業數據、領域經驗是工業AI的關鍵,製造規模龐大的中國是否更有優勢?台灣如何競爭?
李傑: 中國雖然也在發展AI,但大量算力不一定都用於工程或製造,很多投入繪圖、廣告、生成式代言人、小說、電影、短劇等。不是因為這些比較重要,而是因為它有市場、有直接的商業需求。製造業的領域(domain)專家數據,是最難收集、最累、最辛苦的。所以製造規模大、算力多,不代表工業AI一定領先。
每個國家的本質、素質跟體質都不一樣。例如瑞士人口不多,但集中在長期累積的鐘表、製藥、精密機械等精密產業;新加坡土地與生產成本高,因此選擇集中在高價值生產。它們都根據自己的條件做選擇。
台灣也一樣。台灣的本質之一,就是代工與長期累積的製造力。問題是,怎麼把代工過程累積下來的經驗、數據與know-how用起來。你要用代工去贏?還是用技術去贏?這是2種不同的戰略。所以很難現在就說誰是AI的大贏家,各個國家和公司,其實都還在不同階段。
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談AI自主,容易聯想到人形機器人。你認為實體AI最該解決什麼?
李傑:「Physical AI(實體AI)」這個詞,現在普遍用得不是很好。一般的理解,是把AI放進一個物理系統裡,例如人形機器人,它可以自主學習、辨認與改變,看起來像人一樣。
但一個小孩放在那裡,他並不會自己學習。他需要父母照顧、老師教導,在學校與社會逐漸形成自己的能力。一個物理系統,也不可能只靠自學。更重要的是:不能只說我要autonomy(自主),卻沒有purpose(目的)。這不符合工業的做法。搬運機器人的目的就是搬運,清潔機器人的目的就是清潔。先要有目的,再去增加它的autonomy。
工業裡已經存在大量有形資產,包括飛機、輪船、風電、電動車、電網、各種機器、發電廠與建築。如果能先提高這些既有物理系統的智慧化、減少不必要的問題,本身就有很大的價值。
未來1到3年,AI將帶來哪些改變?有哪些問題現在被低估?
李傑: 不管是傳統AI或生成式AI,都會帶動大家用AI改變生產力、競爭力、創造力與學習力,這已經在發生。另一方面,重複性很高、價值不高的工作可能被淘汰。即使是重複性高、價值也高的工作,也需要用新方法強化差異化。
但替代之後,顧客的滿意度究竟高不高?這一點還不敢講,也是現在大家想得不夠多的問題。譬如我這次班機被取消,基本上AI就幫不了我。正常情況下,AI可以幫忙;可是班機取消、大規模停飛,甚至整個機場的正常流程被打亂時,大家要怎麼重新訂位?這才是真正的痛點。
所以我把它分成peacetime(和平時期)和wartime(戰時)。AI現在大多是在和平時期解決問題,但更值得探討的是:當異常真的發生,AI能不能處理問題?這個價值可能更高。
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如果台灣要建立自己的工業資料基礎,要如何開始?由誰主導?
李傑: 可以先處理共性的問題。但同一類製造也有不同的專業需求,例如精密加工和一般機械的製造方法就不一樣。所以共性的部分可以集中建立;專業的部分,則需要企業與公協會依精密加工、機械、材料等不同領域,各自建立數據。
像工研院這類機構可以做,但第一步要先盤點真正有多少數據來源、多少數據流;學校則可以利用開源資料,做數據分類、分解與分析等基礎訓練。但如果是工業數據與工業大模型,我認為一定要由產業、由工業本身主導,而不能單純由電腦科學主導。因為領域專業性很強。飛機發動機的數據給你看,你不一定看得懂;病人的病歷也是一樣。資料固然要靠電腦計算,但沒有領域知識,就很難真正解決專業問題。
責任編輯:謝宗穎