、協(xié)作型機器人、自主移動機器人(AMR)與自動引導(dǎo)車(AGV)。從數(shù)據(jù)看未來,工業(yè)自動化龍頭洛克威爾自動化(Rockwell Automation)發(fā)布的《智能制造概況》報告指出,全球17個主要制造國家/地區(qū)中,有1,500家以上的制造商(包含消費性包裝商品、食品飲料、汽車、半導(dǎo)體、能源、生物科技等產(chǎn)業(yè))已經(jīng)使用或正在評估智能制造技術(shù),占比從2023年的84%提升至95%;制造商認為,是創(chuàng)造商務(wù)成果的首要能力,83%的制造商預(yù)期在2024年使用生成式AI(GenAI)技術(shù);42%的制造商認為,提高自動化是降低人才短缺與縮短技術(shù)差距的關(guān)鍵,因此,未來一年中,制造商的前三大重點投資包含GenAI、協(xié)作型機器人、自主移動機器人(AMR)與自動引導(dǎo)車(AGV)。從數(shù)據(jù)看未來,AI智能生產(chǎn)很快將成為全球制造業(yè)日常!今年6月來臺參加COMPUTEX TAIPEI的輝達(NVIDIA)執(zhí)行長黃仁勛在演講中指出,「未來工廠」是由機器人指揮機器人,由機器人大軍協(xié)助制造機器人與設(shè)備,也突顯出輝達AI生態(tài)系統(tǒng)的高效、自動化,而加速AI生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)的要角之一除了Blackwell,還包含新一代GPU平臺Rubin。Rubin GPU采用8顆高帶寬內(nèi)存HBM4,Rubin Ultra GPU則采用12顆HBM4。Rubin GPU預(yù)計2025年第4季量產(chǎn),2026年推出。圖一 : NVIDIA Blackwell平臺。(source:NVIDIA)黃仁勛強調(diào),繪圖處理器可以比中央處理器省下更多成本與能源,免于運算通膨,買越多就省越多。舉例來說,如果打算花10億美元打造數(shù)據(jù)中心,只要投入5億美元采購繪圖處理器(GPU),變身AI工廠,電力只要多花3倍,效能可以增加60倍,而速度則快了100倍之多!他也大秀「數(shù)字人類(Digital Humans)」技術(shù)NVIDIA ACE,該技術(shù)是基于多語言識別與合成,利用可生成對話的大型語言模型(LLM),使數(shù)字人類具備幾可亂真的外貌,甚至模擬皮膚上的光影變化,可以在云端及個人計算機中運作,未來,所有的PC都會是AI PC。至于生成式AI模型NVIDIA Earth-2數(shù)字孿生模型可以更準(zhǔn)確地預(yù)測氣候變化,不僅擁有高分辨率,速度還比傳統(tǒng)物理方法快上千倍。未來,所有工廠都是機器人工廠,而機器人制造的產(chǎn)品也是機器人,比方鴻海將使用輝達的Omniverse模擬技術(shù)與AI工具,整合西門子(Siemens AG)的數(shù)字孿生(Digital Twin)等技術(shù),打造GenAI機器人工廠,并利用NVIDIA Metropolis視覺AI技術(shù)、Isaac AI機器人開發(fā)與部署等技術(shù)掌控AI工廠。臺達電、和碩、緯創(chuàng)等供應(yīng)鏈的AI自動化工廠也將采用相關(guān)技術(shù)。至于NVIDIA Jetson Orin可以提供卓越的AI運算能力、大型整合內(nèi)存和全面軟件堆棧能力,有助加速GenAI、邊緣運算、機器人的端對端開發(fā)應(yīng)用。圖二 : 機器人可以執(zhí)行復(fù)雜而且動態(tài)的任務(wù)。(source:NVIDIA)圖三 : 鴻海打造的GenAI機器人工廠。(source:NVIDIA)達明機器人則使用NVIDIA Isaac和Omniverse平臺加速開發(fā)AI協(xié)作機器人。透過NVIDIA Isaac Sim機器人仿真及合成數(shù)據(jù)生成的應(yīng)用平臺,使機器人編程時間減少了70%,循環(huán)時間減少了20%;數(shù)字孿生為協(xié)作機器人提供強大支持,以虛擬方式對工作環(huán)境進行建模;GenAI有助產(chǎn)出數(shù)萬張仿真數(shù)據(jù),讓機器人在虛擬工作環(huán)境中進行測試及優(yōu)化,訓(xùn)練出適合各行業(yè)的超級AI模型。圖四 : 達明機器人使用NVIDIA Isaac和Omniverse平臺加速開發(fā)AI協(xié)作機器人。(source:NVIDIA)GenAI的出現(xiàn)與相關(guān)解決方案也成為協(xié)助產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的重要推力。Google研究指出,82%的組織正在考慮或已經(jīng)在使用GenAI,除了OpenAI推出的人工智能聊天機器人程序ChatGPT、能以文字描述生成影片的人工智能模型Sora,Google的多模態(tài)大型語言模型系列Gemini、基于大型語言模型和微軟圖形的數(shù)據(jù)和AI輔助工具Microsoft Copilot都在快速顛覆智能制造/智能工廠的未來應(yīng)用,意味著機器學(xué)習(xí)(ML)已經(jīng)開始創(chuàng)造生成全新的事物,而不僅止于分析既有的舊事物。比方GenAI可以透過解讀設(shè)備與機器的遠程測試數(shù)據(jù),協(xié)助制造業(yè)優(yōu)化營運效能、減少停機發(fā)生率并提高設(shè)備利用率;擁有特殊機器學(xué)習(xí)算法的GenAI銷售應(yīng)用程序可以根據(jù)歷史數(shù)據(jù)、庫存數(shù)據(jù)提供完善的銷售建議,還能快速篩選整個產(chǎn)品生命周期中的各類相關(guān)資料(如維修、庫存與報價資料)。對于制造業(yè)供應(yīng)鏈來說,GenAI有助降低供應(yīng)鏈管理風(fēng)險、實時找出問題并提出有效的決策洞察,并能提供客戶更好的實時服務(wù)體驗。Deloitte調(diào)查指出,GenAI的預(yù)測性維護能提高25%的工業(yè)生產(chǎn)力、減少70%的故障發(fā)生率,還能降低25%的維護成本。AI驅(qū)動下,未來的制造產(chǎn)線會出現(xiàn)各種「數(shù)字工廠」,可以有效提高生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量,并能有效降低營運成本,甚至實現(xiàn)低碳永續(xù)目標(biāo)。舉例來說,數(shù)字工廠可以利用先進的大數(shù)據(jù)分析等AI技術(shù)來提升智能化與效率;機械、電子系統(tǒng)的自動化可以有效整合軟硬件;透過各種設(shè)備及傳感器收集數(shù)據(jù),有助實時監(jiān)控與分析生產(chǎn)流程,還可以透過數(shù)據(jù)分析優(yōu)化生產(chǎn)/制造效能;MES、HMI和ERP等系統(tǒng)的高效整合有助優(yōu)化制造流程與執(zhí)行系統(tǒng)。穿梭于產(chǎn)在線的可能都是機器人或數(shù)字人類,而這類智慧工廠所建構(gòu)的數(shù)字供應(yīng)鏈有助企業(yè)快速存取系統(tǒng)信息、組織內(nèi)外部技術(shù)及營運數(shù)據(jù),進一步形成完整的智能制造生態(tài)系統(tǒng)!半導(dǎo)體大廠臺積電早已整合AI、機器學(xué)習(xí)、專家系統(tǒng)與先進算法來建構(gòu)智能制造環(huán)境,如整合智能化行動裝置、物聯(lián)網(wǎng)(IoT)、擴增實境/混和實境(AR/MR)和移動式機器人,結(jié)合智能自動物料搬運系統(tǒng)(AMHS)來整合晶圓生產(chǎn)的數(shù)據(jù)收集與分析,以有效利用生產(chǎn)資源,發(fā)揮最大制造效益。臺達推出的全方位電子組裝智能制造解決方案DIAMOM則整合了產(chǎn)線設(shè)備聯(lián)網(wǎng),透過云端監(jiān)控平臺收集實時數(shù)據(jù),以強化可視化戰(zhàn)情中心,讓管理者從遠程即可掌握生產(chǎn)狀況,甚至可以透過AI智造聯(lián)網(wǎng)方案實現(xiàn)產(chǎn)線自主預(yù)測診斷,快速完成換線、質(zhì)量檢測與異常排除;智能倉儲及物流搬送解決方案則實現(xiàn)了廠辦高度自主運作,透過軟硬整合平臺串接收料上架、自動搬運、揀貨出貨等流程;數(shù)字雙生虛實整合解決方案包含虛擬機臺開發(fā)平臺DIATwin與虛實整合設(shè)備平臺RTM,可以協(xié)助電子組裝設(shè)備導(dǎo)入制程與機臺仿真軟件,事先完成參數(shù)調(diào)適與制程測試。圖五 : 臺達機聯(lián)網(wǎng)方案(DIALink)整合多元通訊協(xié)議,搭配自動化控制器、機器視覺、傳感器等產(chǎn)品,為客戶量身打造解決方案。(source:Delta)