高速通訊與運算時代下的智慧製造商機

工業自動化與智慧製造的全球市場規模
2020年全球工業自動化市場規模為1,293億美元，預估2023年為1,600億美元，市場規模的統計含括工控系統與工廠自動化。1、工控系統：SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition，系統監控與資料擷取)、DCS(distributed control system，分散式控制系統)、MES(Manufacturing Execution System 製造執行系統)、ERP(Enterprise resource planning，企業資源規劃)、PLM(Product Lifecycle Management，產品生命周期管理)、MOM (Manufacturing operations management，製造運營管理)。2、現場設備：PLC(Programmable Logic Controller，可程式化邏輯控制器)、工業網路設備、辨識系統、工業機器人、伺服馬達、驅動器、電磁開關、感測器。如圖1所示。

5G通訊技術對於智慧工廠的發展日顯重要，再加上AI、IIOT、3D列印、RPA(Robotic Process Automation，機器人流程自動化)等先進的資通訊技術將讓工業自動化進化至下一個進程：智慧化，亦即智慧製造；結合上述元素的智慧製造的全球市場規模預計在2025年將達到3,010億美元，統計如圖2所示。勞動力的結構性短缺以及勞動力成本的上升，使製造業面臨轉型升級的需求，智慧製造的要義就是建構資訊物理系統，將設備、生產線、產品、工廠、供應商、客戶緊密地連接在一起，以實現智慧生產。不只是工業製造，服務業透過社群媒體、行動通訊技術和各式互聯技術與客戶展開互動的數位轉型必將加速。而疫情對於人員的隔離、流動限制，會讓製造業與服務業為維持生產力，加快導入無人化及自動化科技，諸如智慧工廠、無人載具、無人化商店等。雖無法預測疫情何時結束，但企業將更重視防範風險，面對不確定的疫情因素，製造業一定會更加重視自動化，加速布局智慧製造。

圖1 工業自動化的全球市場規模  資料來源：工研院產科國際所2020機械年鑑， ITIS研究團隊(2020/10)

圖2 智慧製造的全球市場規模  資料來源：工研院產科國際所2020機械年鑑， ITIS研究團隊(2020/10)

5G技術將加持5A的發展
從AI、5G、6G、電動車、自駕車、AIOT到機器人…科技發展的速度不斷加快，可確定的是先進科技的發展成了國家競爭力的主軸。在產品生命週期快速和生產線可能需不斷重構的趨勢下，製造業已邁向生產運作更具彈性的特點；因此，機台設備的大量互聯及彼此間溝通訊號的低延遲，還有機器人與人的協作、機器人間的協作，是可以預期的。由於5G的高速傳輸與低延遲特性，有望讓雲端科技，內建大數據分析的演算法技術DT(Data Technology，資料技術)，逐漸落實到生產線中，未來的製造業將會是一個結合IT(Information Technology)、CT(Communication Technology)、OT(Operation Technology)與DT的智慧製造情境。先進的資通訊技術將讓工業自動化進化至智慧製造；機械設備必須具備智慧化的能力，它們彼此之間要能被溝通(大頻寬)、製造系統必須更彈性、多樣(廣連結)、即時反應(低延遲)。