工業(yè)4.0正在改變「制造業(yè)」的傳統(tǒng)模式，制造商為了要改善生產效率、降低生產成本，以及改善勞動力不足的缺點，在生產線和整個運營過程中開始導入物聯(lián)網IOT、云計算、AI人工智能、機器學習以及大數(shù)據分析等技術。

本篇文章將會簡單說明什么是工業(yè) 4.0? 工業(yè) 4.0 所需要的“核心技術”與“基礎設備”有哪些?

工業(yè)4.0的定義

工業(yè)4.0 (Industry 4.0) 是一種「制造思維」的改變，從大量生產逐漸轉變?yōu)榇罅慷ㄖ苹?，以?a href="/tags/智能制造" target="_blank">智能制造」為重點，其核心在于數(shù)字與實體的串聯(lián)，即「虛實整合系統(tǒng)」(Cyber-Physical System，CPS)與「物聯(lián)網」(Internet of Things，IoT)。

實體機器的行動轉換為數(shù)據，利用物聯(lián)網達成機器間信息的交換與整合，再透過云端服務與大數(shù)據的分析，可以優(yōu)化制造流程，使制造過程能更加智能化、客制化與服務化，同時提升消費者服務體驗。

工業(yè)1.0到4.0的演變過程

從工業(yè)1.0到3.0的三次工業(yè)革命都是為了讓整個生產過程更有效率，使生產機器擁有更好的效能，以達到大量生產與販售的目的。

工業(yè)4.0并非為第四次工業(yè)革命，而是泛指「新一代的工業(yè)轉型」，可以說是一種潮流趨勢。

工業(yè)1.0

工業(yè)1.0即是「第一次世界革命」，利用「水力與蒸汽」取代以往的人力與畜力，讓工廠開始使用機器生產，也逐漸轉化成集中、有組織性的生產模式。

工業(yè)2.0

工業(yè)2.0開始以「電力取代水力及蒸汽」，廣泛使用在大量生產上，也是「首次有上、下游的流水產線」的出現(xiàn)，以及成功讓機器生產機器。

工業(yè)3.0

有了「晶體管」與「集成電路」的出現(xiàn)后，開始使用「電子設備」及「信息技術」來降低人為的影響，以增進機器制造的精準化及自動化程度。

工業(yè)4.0

透過機器與機器之間的溝通來提高自動化程度，并發(fā)展出「人機協(xié)同運作」的智能工廠，進而轉化為提供產品客制化與服務化的生產能力。

回顧歷史上的三次工業(yè)革命，工業(yè)4.0不再以制造方面的生產量為重點，而是以「需求」視為首要任務，為客戶提供定制產品與服務。

工業(yè)4.0的三大項目智能工廠

智能工廠是運用物聯(lián)網將所有自動化的生產設備互相連接，并整合大數(shù)據成單一且可視化的系統(tǒng)，對設備進行實時監(jiān)控，達成生產材料的控制、生產過程的追蹤，以及生產設備的監(jiān)控等目的。

智能制造

以智能工廠為基礎，通過物聯(lián)網、大數(shù)據、云端計算、人工智能等技術，將生產制造的每一個環(huán)節(jié)都提升至「高度智能化」與「客制化」，重點在依據客戶的需求快速地生產出定制產品。

智慧物流

智慧物流靠的是「信息與通訊」的技術，包括「RFID」、「感測器」、「GPS 系統(tǒng)」與「良好的通訊環(huán)境」，以串連物流系統(tǒng)的每一環(huán)節(jié)都能信息化地運作，如采購、倉儲、運輸、配送等，達到供應鏈全流程的信息實時共享。

工業(yè)4.0所需的信息技術與基礎設備物聯(lián)網

物聯(lián)網是利用 RFID、感測元件、嵌入式系統(tǒng)、GPS 定位等技術來收集物體信息，并透過互聯(lián)網傳遞數(shù)據，使得物體之間能夠交流，以收集到的數(shù)據資料進行分析與決策，進而控制已連上網絡的物體。

云端運算

云端運算是主要使用遠程主機以訂閱制或服務形式來提供運算資源的共享空間，包括數(shù)據、服務器、分析、應用程序等，能夠降低管理成本，并隨時隨地進行運作與存取。

大數(shù)據分析

物聯(lián)網會不斷地收集信息，而形成巨量資料，又稱為大數(shù)據(Big Data)，數(shù)據本身不帶有任何意義，有意義的是利用大數(shù)據分析出來的結果，可以是經驗也可以是預測。

數(shù)據科學家與數(shù)據分析師需要從數(shù)據中快速獲得結果，就需要高運算的電腦，而此類型的電腦通常為工作站或服務器。

自動化

自動化是一種控制模式，廣泛來說是指無須借助人力，就能使生產制造的機器自動且規(guī)律地運行，主要目的是能夠加速生產效率、穩(wěn)定生產質量與減少勞動力。

系統(tǒng)整合

系統(tǒng)整合指的是將所有次系統(tǒng)匯整并建構成一個單一系統(tǒng)，而在此過程中，每一個次系統(tǒng)在這單一系統(tǒng)中仍然能正常運作，如：主動式監(jiān)控系統(tǒng)

網絡安全與管理

網絡安全指的是要維護系統(tǒng)運作、保護數(shù)據安全以及抵擋防御外在風險的手段。 由于在互聯(lián)網上進行大數(shù)據的分析與云端運算的訪問，因此網絡安全就極為重要。

工業(yè)4.0

工業(yè)4.0屬于一種工業(yè)思維的轉變，是進行數(shù)字轉型最重要的根本，能夠提供企業(yè)信息的透明度與掌控能力，徹底改善生產效率、降低生產成本。

從收集機器數(shù)據的傳感器、RFID，和大數(shù)據分析與云計算所需使用的工作站，到系統(tǒng)整合的監(jiān)控管理系統(tǒng)，完善且穩(wěn)定地軟、硬件整合是轉型工業(yè) 4.0 的重要關鍵。