1、最佳化企业的生产流程
智慧化的生产线从以前的“反应式制造”转为主动积极的“预测型制造”,机器设备在生产的过程中透过数据搜集,能够预测故障以及需要修复的时间,及时进行维护,减低事故造成的成本。另外,资能源的使用也会随着智慧化的操控,降低生产过程中的污染与能源消耗、进行有效回收,减轻环境污染之虞,并能以最小的人力、能源达成最高生产效率。整个智慧生产线透过网路进行有效连结之後,除了透过虚实整合,从过去“集中式”的生产工厂转变为分散各地的生产单位,还能应付多元的生产要求,无论小批量、个性化制造或大量、标准化生产都能达成。
2、制造业服务化
过去行销通路商掌握消费者数据与产业动态,往往会比制造厂获得更多利润,然而在新一波的智慧制造浪潮中,结合了软体优势的制造业将会重新取得话语权。由於智慧化的机器设备能够进行弹性生产、并具备自我学习能力,能满足现代产品生命周期越发快速、更加多样的生产需求。并且零件、机具的智慧化使得制造厂商将这些设备贩卖给客户以後,还能进行远端数据搜集与分析,并即时监控、修复。在整个企业的价值链中,除了生产流程、工业设备与管理的企业内部智慧化,产品与服务的智慧化能帮助企业对外整合,提供更完整的售後服务。
德国“工业4.0”
德国是率先提出工业4.0的国家,过去一直坚守本国制造业的实体经济发展,现在更要在坚实的基础上,以CPS为主体,强调智慧工厂里即时弹性、灵活的生产流程,打破过去设计、制造、加工的企业价值链,转而以大数据平台做各项流程整合。
美国“先进夥伴制造计划”(Advanced Manufacturing Partnership ;AMP)
和德国不同,美国的虚拟经济占了主要的经济产值,大部分的企业皆将其制造部门外移。自2008年金融风暴过後,美国深切体认到“去工业化”的苦果,因此重新喊出“再工业化”,希望本国企业将制造部门回植当地,透过强化技术发展以及和学术机构的产学合作,进行创新研发、制造业优化,并形成产业聚落。
日本“工业4.1J”&“产业价值链计划”
日本在因应劳动力短缺的状况下,很早就开始发展机器人的研究,奠基优异基础,并成为全世界工业机器人使用密度最高的国家,因此政府的目标为打造人机共存的工厂,致力发展智慧机器人与云端系统。而除此之外,日本企业也针对数据搜集与分析的线上系统整合作形成联盟,提出4.1J的口号,希望提升机器对机器(M2M)沟通系统的技术,兼顾稳定性与安全性。
台湾“生产力4.0”
台湾政府选定制造业、农业、零售业等几项领航产业,透过CPS系统的研发与引进,希望藉由先深化选定企业的垂直智慧价值链,在工业制程、企业管理上进行整合,并逐步向水平价值链拓展。方法则是针对感测器、关键零组件等核心技术加强研发能力,并冀此运用於各项产业上、提升生产效能。