概況
智慧製造（Intelligent Manufacturing，IM）簡單說就是要讓製造變得更智慧，透過製程與資訊深度融合，建構具備物聯網，大數據與雲計算能力之工廠，透過軟體預先分析與模擬，提供優化之生產條件建議，並於每一製程階段取代人工智慧進行自動之動態調控，確保生產品質，實現「智慧製造」降本、增效、減存、提質、柔性生產等目標。
智慧製造與工業自動化相比又更為智慧化，特別是在需求預測、原物料價格預測、製程最佳化、品質預測、排程最佳化、設備預防性、自動光學檢測、庫存管理、運輸最佳化等都有更佳的表現。
未來趨勢及市場走向
1、擴大5G應用
5G三大特性（URLLC、mMTC、eMBB），可望提供安全快速且高可靠度的通訊，驅動製造業轉型升級智慧工廠。需與電信業者、系統整合業者、網通業者共同發展週邊的供應鏈與生態系。而未來5G+AI的創新情境，可能發生一秒內，串接一平方公里內的一百萬個邊緣裝置，做出｢總體最佳決策｣。
2、導入AI可解釋性
「人」、「機」兩者須互相配合，必須要靠「可解釋性」來說服「人」。當要進行特定製程最佳化、重要特徵選擇方面，模型判定結果可能難說服多年經驗的製程工程人員；加上製程成本高，則能否提出「可解釋性」此時便扮演著應用能否落地的關鍵角色。
3、聯邦式學習模式
主要是針對當訓練AI模型時，因資料集可能有隱私、法規、地理區域、同業競爭等考量時，無法進行傳統「集中式學習」，故改以「模型共享」取代「資料共享」來打破資料壁壘，實現在應用端差異化與知識共享；在本地智慧製造上，可考慮導入具共同AI需求但又需要產品差異化的以中小企業為主之產業聚落中。
4、資安防護
台灣製造業最常發生的資安威脅，分別是勒索軟體、惡意程式攻擊，以及網路釣魚攻擊。未來企業防禦將走向IT與OT融合新架構，讓OT端也納入資安防護，建立統一解決方案緩解數位轉型挑戰。
2025年可望達4,500億美元
根據TrendForce研究顯示，受惠於新冠疫情推動數位轉型加速，以及遠端作業、自動化等需求提升，並挾帶5G、深化AI技術等加值服務，推升2021年全球智慧製造市場規模至3,050億美元，預期至2025年可望達4,500億美元，年複合成長率達10.5%，製造業將迎來黃金五年。
智慧製造產業鏈
| 項目 | 項目 / 功能說明 |
|---|---|
| 工業機器人 | 工業機器人可自動執行工作的機器裝置，是靠自身動力和控制能力來實現各種功能的一種機器。它可以接受人類指揮，也可以按照預先編排的程序運行，可根據人工智能技術制定的原則綱領行動。常見應用包括焊接、刷漆、組裝、採集和放置、產品檢測和測試；所有的工作的完成都具有高效性、持久性、速度和準確性。在智慧製造中屬於底層作業裡具備感測器，可收集資料的設備之一。 |
| 工具機 | 工具機指用於加工工件的動力裝置，為機械零件製造過程中的重要設備。工具機一般可用作其他工具的成型，切削和連接。屬智慧製造裡底層作業具備感測器，可收集資料的設備之一。 |
| AGV無人搬運車 | AGV無人搬運車「自動導引運輸車」Automated Guided Vehicle的中文縮寫。屬於輪式移動機器人的範疇，可透過電腦設定好的線路行走，與物料輸送中常用的其他設備相比，AGV的活動區域無需鋪設軌道、支座架等固定裝置，不受場地、道路和空間的限制。它通過既定的線路行走並停靠在指定地點完成一系列的作業指令。如取貨、卸貨、充電等。 |
| 設備聯網方案 | 設備聯網方案機器設備透過聯網獲取數據，並將現場的生產資訊即時上傳，與製造執行系統 (MES) 連線。 |
| 設備預警管理 | 設備預警管理透過設備數據監控達到預防保養維護，不會等到機器壞掉才去保養。 |
| 工廠自動化系統 | 工廠自動化系統工廠使用人工智慧來做生產自動化，甚至檢測自動化，對應到「工廠自動化系統」，如 CIM 電腦整合製造、製造執行系統(MES )。MES 為協助企業收集及監控現場製造過程中所產生的生產資料，以確保產品生產品質的應用軟體。 |
| 資料分析 | 資料分析使用得到的數據來做分析，多數業者會使用 AI 機器學習，避免重複出錯的情形出現獲改善產線效率。 |
| 品質檢測 | 品質檢測品質檢測機器和AI模型，如 AOI 自動光學檢測機，透過工業用智慧鏡頭辨認哪個產線品項有瑕疵。 |
| 排程管理 | 排程管理從訂單來看生產排程，如 APS 先進規劃與排程系統。 |
| 全面資源管理 | 全面資源管理處理工廠設備等資源的全面管理，了解OEE 整體設備稼動率。 |
| 供應鏈管理 | 供應鏈管理做好排程將供應鏈管理好，物料才能順利且有效率地進入工廠內，指供應鏈管理（SCM ）。管理供應商 |
| 智慧倉儲 | 智慧倉儲為順利生產，必須要確認倉庫庫存，管理良好才能讓生產順暢，常用如倉儲管理系統（WMS ），為協助公司管理和控制每日倉儲作業的軟體。 |
| 企業資源整合 | 企業資源整合企業治理與規劃軟體系統（ERP），考量公司營運所需的所有核心企業流程：財務、人力資源、製造、供應鏈、服務、採購等， 可在整合式系統中協助有效管理所有流程。 |
| 客戶關係管理 | 客戶關係管理強化跟客戶的關係，並由瞭解客戶而能夠預測市場，如客戶關係管理（CRM ） |
| 市場分析預測 | 市場分析預測從獲取到的營運與商業數據中思考，可以做到「市場預測與商業分析」，如 BI 商業智慧。 |
| 產品生命管理 | 產品生命管理製造好的產品上市後的PLM產品生命週期管理。 |
| 工業OT資安 | 工業OT資安工業控制系統的操作和程序控制通稱為營運技術(OT; Operational Technology)。OT採用專屬軟硬體架構，在隔離和獨立的網路中執行，資訊安全要求和IT完全不同。 |