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廠商對自動化機器的需求來自這些方麵

在（zài）製造過程的各個環節（jiē），幾乎都（dōu）可廣泛應用人工自（zì）動（dòng）化技術，像（xiàng）是專家係統可以用（yòng）於工程設（shè）計、工藝過程設計、生產調度，以及故障診斷（duàn）等技術（shù）；亦（yì）可將神經網（wǎng）路和模糊控製（zhì）技術等（děng）先進（jìn）技術，應用於產品配方、生產（chǎn）調度等流程，實現製程自動化化。

整（zhěng）合平台及軟硬體的共同發（fā）展，讓係統整合製造更加完整；讓工廠精確地管理原料、製程及產品，不但能夠因此降低成本，此外亦能提升效率。製（zhì）造的自動化化，讓製程更（gèng）加精確，亦確立了工廠（chǎng）自動化的新型態，向“自動化（huà）工廠”邁進。

近年來，製造業麵臨的競爭日趨激烈，消（xiāo）費者的胃口瞬息萬變，造成產品生命週期愈來愈（yù）短，客製化產（chǎn）品日趨多樣，製造成本（běn）亦（yì）跟著難以控製；此外，更加複雜的其他因素（sù）變項，使得廠商必須隨時麵對不穩（wěn）定的訂單、少量多樣的生產、生產良率的控製，以及備料庫存壓力等相關問（wèn）題（tí），從中尋求一個能夠同時提升生產力及競爭力的關（guān）鍵策略，成為廠商有誌一（yī）同的關切方向。

“自動化工廠”的發展，為廠商提出了新的方向。包括清（qīng）楚掌握產銷（xiāo）流程、提高生產過程的可控性、減少生產線上人工的（de）幹預、即時正確地采集生產線數據，以及合理的生產計畫編排與生產進度等，都（dōu）是業者（zhě）提升競爭力及（jí）生產力所必須掌握的（de）關鍵項目（mù）。

環顧工廠製造（zào）的（de）發展曆程，早（zǎo）期主要是讓“人”來照顧機台；在自動化導入後，雖然建立大量標準化規則，並透過程式係統（tǒng）加以控製加工（gōng）生產，但仍然需要（yào）“人”監視機台，製程資訊亦需要透過人工抄寫，統計（jì）資訊內容亦不甚完整。

一直到整合平台、軟體、硬體及機台的共同發展，逐漸形成“自動（dòng）化工廠”概念，才使得廠商（shāng）從單純的製造業，成為“服務型”的（de）創新產業。

自動化工廠（chǎng）技術來自人工自動化研究

製造領域的自動化，源自於（yú）“人工自動化”的研究。自1980年代起（qǐ），人工自動化被引進製造領域，製造業各種（zhǒng）自動化（huà）化的機械，如：衝（chōng）壓機械手，衝床機（jī）械手，數控車（chē）床機器人等。製程以及係統等技術興起，自動化製造技術尤其更加多元；此外，近年（nián）來包括係統平台、軟體技術、感測係統及網際通訊（xùn）等技術的突飛猛進，讓自動化製造係統更加強大，甚至能跨越地域限製的遠端控製，都是自動化工廠的技術展現。

不可諱言，製造的全程中實現“完全的”自動化化，雖然並非完全（quán）做不到（dào）的事情，但現在的技術的確有些難度，隻能期待遙遠的將來。但這類（lèi）早期用於高科技（jì）的自動化製程技術，是否（fǒu）可以用於傳統產業（yè）的發展，這個傳（chuán）統以來多（duō）是勞力密（mì）集化的產業，是否也（yě）可以（yǐ）透過相關技術來（lái）完成“製造自動（dòng）化化”，乃至於自動（dòng）化工廠

回（huí）顧過去（qù）的製造係統演變，不難發現（xiàn）是需求的改變（biàn）及新技術的引進，成為改變（biàn）製造（zào）係統型（xíng）態（tài）的主要驅動力。1970年代之前盛行“專（zhuān）用製造係統”，強調快速有效率生產單一產品，以滿（mǎn）足市場的需（xū）求；但隨著生產技術的進步，產品的生命週期（qī）隨之縮短，傳統的專業製造係統無法滿足市場改變的腳步，於是在1980年代衍生出可程式（shì）化及多功能的“彈性製造係統”作為（wéi）替代，使產品型態改變時，控製者仍可透過程（chéng）式化介麵（miàn），調整係統的功能。

在1980至1990年代（dài），製造（zào）係統（tǒng）建構的重點，從快速製造轉換為“提升品質”及“降低成本（běn）”，這類思考也導致後來“精實製造”及“敏捷製造”蔚為主流；前者指製（zhì）造活動所需資源減低，後者更進一步將企業組織與產品型（xíng）態變動融為一體。1983年（nián），人工自動化被帶入製造業，成為工廠自動化的起源，至此（cǐ）之後製造係統自動化（huà）的腳步，就（jiù）一直沒有斷過。

自動（dòng）化製造的目標，簡單來說，即是將人工自（zì）動化融入製（zhì）造過程的（de）所有環節中，係統直接可以自動監測生產線運作（zuò）過程，亦（yì）可自動調（diào）整、自（zì）動組織，甚至“最佳化”在製程中整（zhěng）合設計、加工、控製及管理等過程，以適（shì）應外界或（huò）內部的變化環境。

“製造自動化”之所（suǒ）以蔚為（wéi）風潮，主要的（de）原因在於原物料價格飛漲，但產品的（de）價格卻因為競爭激烈價格未跟著上揚，廠商必須設法吸納因原物料上漲所增加的成（chéng）本負擔；因此（cǐ），讓工廠精確控製（zhì）原料、製程及產品，不但能夠因此降低成本，此外亦能提升效（xiào）能，製（zhì）造的「自動化（huà）」便成為工廠自動化的（de）當務（wù）之急。

另外，製造的（de）自動化亦是因應（yīng）產能效率，以及人力成本等問題的解決方桉。早期（qī）的台灣製造商，麵對逐漸高昂的人力成本，多以轉向人（rén）力成本較低的大陸做為生產製造基（jī）地；但在近年來，隨（suí）著大（dà）陸經濟轉型，人力成本也成為下一階段的新負擔。在大（dà）陸的廠商必須重新佈局設點，或轉向內地，或出走他國，而仍（réng）留在台灣的製（zhì）造業廠商，也同時再次麵臨著人口結構的改變。

除了基層勞（láo）動力外，技術勞工的短缺也是相同的（de）困境；不論任何地區，均促使產業界對生產自動化與自動化的更高（gāo）度（dù）期盼。

因人力成本所衍生出的“自動化製造”，指的是透過（guò）自動化（huà）機器（qì）與人所共同組成的“人機一體化”係統，製造係統在製（zhì）程中，協助“人”進行分析、推（tuī）理、判斷、構思及決策等活動，通過人與自動化機器的合作，係統（tǒng）的功能（néng）再次（cì）延伸，取代人類在製造過程中（zhōng）原有的部份勞（láo）動與腦力，如此（cǐ）一來，“自動化製造（zào）”再次更新了製造自動化概念。

目前來看，“自（zì）動化工（gōng）廠”概念仍眾（zhòng）說紛紜，如果就業界的產品布局來看，仍可歸納出一個共通定義，新概念工廠“自動化”，主要可以包含“製（zhì）程管控（kòng）可視化”、“係（xì）統監管全方位”及“製造綠色化”三層麵。

從“製程（chéng）管控可視化”來看（kàn），由於自動化工廠高度的（de）整合性（xìng），在產品製程上，包括原料管控及流程，均可直接即時展示於控製（zhì）者眼前，讓（ràng）控製者得以全（quán）盤掌握製程的現況，同時係統機具（jù）的（de）現況亦可即時掌握，讓控（kòng）製者得以進行在控管製程的同時，減少因係（xì）統故障造成偏差。

此外，製程中的相關數據均可保留（liú）在資料庫中（zhōng），讓管理者得以有完整資訊進（jìn）行後續規劃（huá），也可以依生產線係統的現況規劃機具的維護；也因（yīn）為資訊的整合，以之建立產品製造的“自動化組合”。

“係統監管全方位”部（bù）份，由於自（zì）動化製造的（de）設備，必須具（jù）有感知能力，以感測器做連結，係統可進行識別、分析（xī）、推理、決策、以及控製功能；這類製造裝備，可以說是先進製造技術、資訊技術和自動化技術的深度結合。

當然此類係統，絕不僅隻是（shì）在工廠內安裝一（yī）個軟體（tǐ）係統而已，主要是透過係統平台「累積知識」的能力，來建立設備資訊及反饋的資（zī）料庫。這不但可掌握產品完成（chéng）之時程，亦可提供更進一步服務，從訂單（dān）開始，到產（chǎn）品製造完成、入庫（kù）的生產製程資訊，都可在資料庫中一目了然；此外，在遇到製程異常（cháng）的狀況，控製者亦可更為迅速反應，以促進更有效的工廠運轉與生產。

在“製造綠色化”方麵，除了在製造（zào）上利用環（huán）保材料、留意汙染等問題，並與上下遊廠商間，從資源、材料（liào）、設計、製造、廢棄物回收到再利用處理，以形成綠色產品生命週期管理的循環，更可透過綠色ICT的加值應用，延伸至綠色供應鏈的協（xié）同管理（lǐ）、綠（lǜ）色製程管理與自動化環境（jìng）監控等，協助上下遊廠商與客戶之間共（gòng）同創造符合環保的綠色（sè）產（chǎn）品。

自動化工（gōng）廠早期多（duō）注重在“製程”的自動（dòng）化，這主要是來自於高科技產業的快速發展（zhǎn）；透過電腦平台係統，直接監控機台及生產線，適合應用在較為精密（mì）的產業上；此外像是衝壓工（gōng）程，多需要勞動力強的工作環境工作，就需要用到衝壓機（jī）器人，因此使用機器（qì）人（rén）乃至於“自動化製造（zào）”成為這類廠商的最佳選擇。

因此，從係統架（jià）構來看（kàn），自動化製造可以將整個係統分為“全方位製造係統”、“可重組自動化係統”以及“自動化（huà）化維護係統”三個組合。特征可將自動化製（zhì）造係（xì）統大致歸納下列（liè）五項：

一、係統具有自主能力：可采集與理解（jiě）外界（jiè）及自身的資訊，並以之分析判及（jí）規劃（huá）自身行為。

二、整體可（kě）視技術的實踐：結合訊號處理、推理預測、彷真及多媒（méi）體技（jì）術，將實境擴增展示現實生活（huó）中的設計與製（zhì）造過程。

三、協調、重組及（jí）擴充特（tè）性：係統中（zhōng）各組（zǔ）承擔為可（kě）依據工作任務，自行組成最佳係（xì）統結構。

四、自我（wǒ）學習及維護能力：透過係統自我學習（xí）功能，在製造過程中落（luò）實資料庫補充、更新，及自動（dòng）執行故障診斷，並具備對故障排除（chú）與維護（hù），或通知（zhī）對的係統執行的能力。

五、人機共存的係統：人機之間（jiān）具備互相（xiàng）協調合（hé）作關係，各自在不同層次之間相輔相成。

從自動化製造到自動化（huà）工廠，基本上係統的發展均依照這五項特征（zhēng）為基礎，作為後續（xù）變化的支（zhī）撐，而這些特征，也（yě）成為工廠自動化（huà）的重要特色重點。

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