因應未來AI趨勢發展，為求機械設備能彼此溝通，除了已在初期通過SMB、工業通訊標準建立管道之外；下一步還應自主建立資訊模型，確保雙方都說相同的語言，從而融入機械業與資通訊等不同產業的領域知識，形塑製造業的應用程式市集（Appstore）。

回顧2018年台灣機械業正式宣布突破兆元產值之際，其實台灣機械工業同業公會（TAMI）同時還發表了《智慧機械產業白皮書》，特別提到台灣因為相較於歐美日工業大國的資源十分有限、企業規模以中小企業為主，更需要匯集產官學研各界能量，與工研院等法人機構橫向整合；再通過一條龍式服務，分為短、中、長期計畫輔導台灣機械廠商發展智慧機械與應用，持續朝智慧製造方向邁進。

如今業界短期內已與工業局、工研院、精機中心（PMC）、資策會共同推動產業加裝智慧機械盒（SMB）、自製工業感測器等，快速達成萬機聯網可視化的目標；中長期則將致力於Paas層級建立公版機械雲，以透過採集生產流程中所產生的大數據分析、納入資料庫，進而開發SaaS層級軟體共享、app應用等功能強化OT能力，甚至藉AI最佳化生產自動排程、精實管理，創造新價值。

截至去（2019）年底階段性目標完成，估計SMB現已連結約750家廠商，共有3,000台機械設備。若藉之產生預診回饋、故障主動通報等創新商業模式，還可用於CRM精準行銷或RD、AI應用領域，以協助產業提升競爭力，不再受制於人。讓部份機械廠商不僅銷售智慧機械、輸出整廠生產線，甚至賣起軟體及新型態的服務，從智慧機械逐步邁向智慧製造，掌握系統整合（System Integrator；SI）能力更是其中關鍵核心。

機械公會理事長柯拔希進一步指出：「初期推行萬機聯網的SMB若可視為智慧電視的數位機上盒，中期發展的機械雲就宛如智慧手機的Appstore，將成為機械業發展史上另一重大里程碑，對未來營運影響深遠。」

由於機械業比起傳統資通訊產業出身的SI業者，更懂得相關製程的領域知識（domain knowledge），可藉之創造高附加價值的新商業模式。例如將以往終端使用者手抄數據改為通過感測器、機聯網、雲端等工具蒐集並可視化後，即可回饋機器調校參數運行，有效提升加工良率。

圖1 : 機械公會理事長柯拔希指出，機械雲宛如智慧手機的Appstore，將促進產官學研有更多合作機會，使台灣機械業可望再次偉大！（攝影／陳念舜）

打造PaaS公有雲平台 要讓機械業再次偉大

「舉凡現今滿足人類消費、生活所需的各類高科技產品，都因仰賴智慧機械進步，才有機會導入先進製程技術開發，而機械雲更是揭開這波智慧製造序幕的必要關鍵，促進產官學研有更多合作機會，使台灣機械業可望再次偉大！」柯拔希特別強調業界對於機械雲的三大要求：

一、簡單易用，希望軟體標準化功能及介面、通訊協定等，都能比照手機app一鍵下載；

二、接軌國際，因台灣約有70%產業仰賴出口，雲平台絕對要有國際觀，才能創造更大價值；

三、善用領域知識，須能引導不同產業投入開發所需app，帶來更大效益。

目前此經由工研院開發完成的VMX公版機械雲平台，不僅已和資策會、金屬中心等法人單位共同催生出20~30個智慧製造程式app，也期盼透過政府帶頭，引進全台灣app開發者。

未來甚至可導入製造者與使用者共享經濟的理念，供機械業者跨領域投入開發大量app後串連起來，以最少成本迎合業界實際需求。同時與Azure、AWS等國際雲平台接軌，整合長期蒐集來的大數據，奠定發展人工智慧AI所需基礎資料庫，現已吸引遠東、漢翔、百塑、永進等工具機大廠投入，扮演SI系統整合商角色。

工研院副院長張培仁也鼓勵業者，隨著資料上傳雲端已是全球主流趨勢，其實不必太擔心機密外流的話題。畢竟在VMX平台上，還集結了來自Amazon、Microsoft等國際資安專家，能協助保護客戶資訊安全、管理軟硬體；工研院也會持續在地端（Edge）發展更為完善，納入5G、AI、CPS等先進科技應用來提高數據品質。

目前經此平台開發出來的前端軟、硬體與後端服務，除了可將資訊上傳雲端，供各家研究法人開發專屬app，讓相關軟體相互支援並重覆使用，以防各自為政的效率低落之外。再加入自主開發的工業感測器，還能有效降低約20~30%成本；進而整合各家設備的數控系統，來解決過去機械業缺乏感測器或數位介面的問題，於中部智慧製造示範場域整合後，已被廣泛應用於金屬加工、紡織產業提高競爭力。

圖2 : 工研院副院長張培仁鼓勵業者，隨著資料上傳雲端已是全球主流趨勢，VMX平台上集結了Amazon、Microsoft等國際資安專家，能協助保護客戶資訊安全、管理軟硬體。（攝影／陳念舜）

貫通雲地兩端SaaS需求 加速整合應用服務

根據IDC調查結果，目前在全球百家製造業及30家軟體商中，共有超過60%製造業者或軟體開發商正在推動數位轉型，準備將製造系統相關軟體轉移至雲端環境，物聯網、雲計算、AI、資安、大數據、行動APP、數位行銷則是前7大投資重點。

工研院則期盼經過「智慧機械雲」重新定義智慧化路徑，並建立標準雲端/地端服務環境，以提升SI、軟體商開發產品的競爭力，解決現今台灣大多數中小企業較缺乏資本，將難以投入研發智慧功能模組等問題。

工研院智慧機械中心組長羅佐良指出，業界因此更該加速導入公版智慧雲平台，在確認智慧機械盒SMB、介面標準統一之後，通過機聯網來提升機械附加功能、服務，並下載由法人和企業開發的各式各樣軟體解決方案SaaS，以服務不同產業創造客戶價值，提升各廠、聚落經營管理與製造競爭力。

「否則，即使2019年機聯網可視化已逐漸普及，卻因此造成大量數據不知何去何從，難以發揮最大價值。」羅佐良進一步分析產業現況，正面臨地端相容性問題，包含各家開發商的數據格式不一、SaaS軟體不相容、只能執行單程式等，須為特定平台撰寫軟體，且容易導致控制、感測硬體資源衝突；雲端服務也面臨所有雲平台雖然都有自己的軟體市集，未必都相容於機械雲需求。

由於少了適合設備、零組件、SI、軟體開發商共同經營的雲端應用和運算服務平台，以及整合地端OS的Saas開發環境，與標準化的SaaS/App開發、上架、安裝、更新機制等，雲端運算平台將無法掌握SMB邊緣運算裝置的狀態或更新參數，以支援各式產業資訊標準，導致成型、紡織等部份產業缺乏標準資訊模型，即使數據上雲後也無法直接分析服務。

直到2019年加入VMX雲端標準化平台之後，除了可將各法人之間地端Runtime資訊模型標準化，統一管理IPC/SMB作業系統等軟硬體資源，讓上傳雲端路徑更廣也節省資源；還能藉此共享所有數據，讓所有新開發的app皆可協同共存，避免重覆開發；進而形成專屬雲端軟體服務市集Appstore，打造數位轉型生態系統，讓任何人依標準架構開發的SaaS工具，只要通過審核均可上架服務。

圖3 : 未來智慧機械雲將能加上地端Runtime標準化後，通過連接不同設備，打造差異化解決方案，讓使用者按一鍵就能從雲端下載、安裝，來加速產業升級。

羅佐良表示，未來智慧機械雲將能利用生產數據和人工智慧技術，達成最佳化生產模式與降低物料損耗，解決目前無法跨平台使用的缺點，得以更簡便應用或開發app；加上地端Runtime標準化後，通過連接不同設備，打造差異化解決方案，讓使用者按一鍵就能從雲端下載、安裝，來加速產業升級。

接著於各大產業建立SaaS/App/訂閱服務的開發、上架及營運機制，以應用服務案例驗證商業模式可行性。未來無論是製造業社群或全球供應鏈的PLM/APS/ERP系統，均可通過Microsoft、Amazon的雲平台快速部署解決方案，以支援不同產業發展差異化。

若業者導入智慧機械雲平台後，除了不必跨平台重覆開發相同軟體，還能共同分擔雲端資源而降低成本；並利用AI、Big Data、Cloud等工具，以降低開發軟體門檻和支援地端多元硬體，讓開發者更容易切入；藉此建構資安聯防系統、上架審核機制，則可防止資料庫管理和機敏資料上傳雲端，更為安全可靠；以及透過國際雲服務平台加速技術擴散，用於用戶認證、版本和金流管理。

另透過虛擬化、容器化機制整合現有SaaS成果相容互通，適用從小企業公有雲、中大型企業搬移不便的混合/私有雲等不同雲平台軟體，自雲端下載多個app程式後同時執行、易於管理app生命週期。得以充分掌握各家開發商的差異性，分別依各產業現有資訊模型建置通訊介面，與國際市場接軌，發展製造服務與電商環境。

比照國際雲平台服務 工研院兼顧設備與生產app需求

目前在Amazon AWS、Microsoft Azure國際公有雲平台（店中店），均可依智慧手機服務情境，打造製造業的Market Place，由部份法人或開發商提供較不成熟的AI工具、資訊模型標準、二次開發及IoT通訊模組等，用來開發產業SaaS模組，再通過設備廠、SI系統整合商或其他第三方業者（Third-Party）下載，來解決終端使用者必須透過不同軟體解決交期、成本、可靠度、品質等加工問題。

台灣微軟公司Azure雲端平台事業部副總經理李?後表示，微軟自從2年前開始將Windows團隊與其雲平台及AI團隊整合後，已將OS操作系統僅視為公有雲平台的延伸並納入地端，透過其雲端認證的台灣IPC廠商，與機械業已有超過10年以上合作的革命情感。也因為轉型為服務導向公司後，獲得更多夥伴支持，至今約70%的操作系統皆非Windows，2020年將續朝兩方向積極推動：

一、快速布署雲平台，因應機械業適逢轉換商業模式階段，將使用到的資料既深且廣，從單賣硬體轉型銷售SI服務，建議可透過微軟帶領中小企業，經國際IoT通訊標準OPC-UA等串連AI、ERP系統；或慎選共通平台及合作夥伴開發app，以兼顧彈性和安全。

二、落實扎根在地產業，微軟強調最好的機械雲平台，須能結合通訊協定或在地AI團隊，以支援流程中納入老師傅的領域知識，共同開發app；業務若能協助客戶輸出解決方案的獎金更高，此透過系統性提升台灣機械業實力，將比起單點突破的力道更大。

此外，根據機械公會調查業界對於SaaS模組需求，約可分為設備、生產兩類。工研院推出機械業雲端應用服務的願景，即在於透過智慧機械雲架構，讓設備製造商或加工廠連網後，可提供維護、生產、製造、電子商務發展環境下的全球化雲端應用服務，經由聚落整合相關軟體市集Appstore，協助客戶創造客戶的價值。接著擴及SI知識服務或學研單位，藉此建構地到雲端的服務規則架構、營運方案，快速打造智慧機械機邊作業系統。

待既有軟體轉型、標準化後與公私有雲對接，即可將法人研究成果上雲與終端使用者分享。於上中層採用工研院專案來降低成本，改變現有營運模式，包含租賃或供應鏈終端用SAP對外接單；甚至納入工具機、射出機等不同產業機械資訊模型、地對雲數據串流機制，進行連線資源管理。

讓地端只要通過國際標準通訊協定、OPC-UA上傳到雲端開發軟體，任何人都可以自主開發軟體app，快速佈署到全球採用相同設備的廠商；接下來還會支援5G驗證場域，首先致力於監控、資安管制，在SMB安裝操作系統之外，也會加裝防毒軟體。

羅佐良指出，未來服務情境將基於認證過的標準化地端軟硬體架構，在SMB裝置內建IoT預設通訊介面與SaaS/App，以支援不同產業的多樣設備串接數據及軟體市集，選配軟體和訂購應用服務，實現一鍵式安裝、隨插即用的使用體驗。單機經開通授權後從機械雲自動下載軟體，用來採集、解析，以滿足加工條件或上傳數據，有別於過去機械加工需CAD/CAM軟體不斷「試錯（try and error）」的過程。

甚至利用新增大量圖檔和加工程式，透過AI工具讓專家為資料加值，經過訓練比對新工件特徵、自行找出適合的加工程式，達到「首件即成品」願景。另因應不同工廠的多機應用，在接單後供應鏈經過APS軟體自動排程，一旦生產落後便會主動提醒、調整交期，得以兼顧營運與管理類解決方案。

總結

最後張培仁表示，目前智慧機械只是智慧製造的第一步，有賴於機械雲結合不同應用領域專家創造價值，用於AI瑕疵檢測、自動排程已相當普及。但缺點是初期使用者有限，恐導致各家廠商獨立開發的效益不高，須透過軟體整合領域知識，造成大者恆大，邊際效應遞減。工研院則有幸整合多家法人能量打造平台，並借助最重要的使用者TAMI合作，確保有足夠規模的數量需求，才有資源整合技術團隊。

另為了迎合未來機器學習的趨勢，還須仰賴電腦運算完成後，上傳到雲端佈署、完成模型訓練後，再移至Edge地端應用，等到設備售出到了客戶端繼續學習，知識也能被不斷傳承、成長。尤其是機械業有太多領域知識存在師傅腦中，卻尚未完全數位化，所以須將資料置於雲端持續累積，加入AI協助決策、訓練以提高品質。未來將在既有零組件、app等軟硬體，以及上傳雲端、示範場域的基礎上，輔導成立SI即時服務產業，讓各產業在此平台上發展差異化。

柯拔希認為，由於目前各國推動工業4.0政策都剛起步不久，且拜外商特別重視高價智財權之賜，通常只有大廠能採行智慧化解決方案，斥資開發app的功能大同小異，中小企業則無力承擔。台灣雖仍有不同控制器、感測器、機台等問題猶待克服，但至少已在領先群，未來再透過推動TPS精實管理後，落實數位化。

圖4 : 法人提供公版機械雲平台之後，機械業能藉此共享領域知識，同時吸引更多資通訊業者參與。（source:工研院）

而由法人提供公版機械雲平台之後，讓使用者只須付費即可下載多個與生產管理、機械功能提升有關的app，期盼吸引更多資通訊業者參與。機械業也能藉此共享領域知識，從盤點自我需求面出發，與資通訊業者合作來擴大影響力，利用不同工具培養跨領域人才；並移轉至設備買家，提升台灣廠商智慧製造水準和國際行銷競爭力，加快全球佈署。