工業革命於1760年代左右在英國開始，它帶來了一個以燃煤蒸汽機為動力，提高機械化和生產力水準的時代，並將以農業為主的社會轉變為製造業為主的社會。1870年代，隨著機床、貝塞麥煉鋼法、電報、電氣化、內燃機，以及石油和天然氣的廣泛使用，工業發展再次急劇加速。然後，在1960年代末期，由於數位電腦的出現，第三個工業顛覆變革時代開始了，實現了電腦輔助設計(CAD)、複雜零件的統一製造、更高的自動化水準和更高的生產力。

工業4.0如火如荼

現在，我們發現自己處於「工業4.0」之中，其特點是針對傳統製造和工業實踐大規模自動化、智慧技術、廣泛的機器對機器通訊(M2M)，以及機器學習(ML)來的重大變革力量。雖然工業3.0和4.0的關鍵都是數位資訊，但兩者的分別在於工業3.0是由人類使用數位資訊做出更好的決策，而工業4.0則能夠使用相同的資訊(以及更多的資訊)來最佳化事物，基本上無需人工干預。

「工業」物聯網(IIoT)是這個全新的製造和生產發展階段的核心，它是支援自動化、M2M和ML運作的平台。IIoT使用了反饋迴路，其中的感測器監測操作過程，然後使用它們的資料來控制、改進和完善機器運作。

高精確度的重要性

最佳化運作很重要，因為製造業依賴於高精確度和可重複性。例如，汽車零件的製造必須達到足夠嚴格的公差要求，以便可以使用螺栓固定在數千台特定型號的汽車中，並且能夠完美地工作很多年。所製造的物品越小、越精緻，製造過程中要求的精確度就越高，可以想想高級手錶的機械裝置、微型電動馬達的繞組或智慧手機的焊接。

第一次就把產品做對，可以減少潛在的現場故障和昂貴的維修索賠。這樣還可以節省大量的資源和金錢，特別是如果零件是採用外部材料或由購買和運作成本較高的機床製造的。第一次就把產品做對，也更加環保，節省了生產新產品以替換缺陷產品所需的能源和碳排放。

ML在製造業中的應用

確保一次又一次實現高精確度的關鍵是程式控制。感測器和攝影機可以監控機器，測量成品零件，以發現產品的任何微小偏差，並且在零件偏離公差之前糾正生產過程。除了製造過程本身，許多其他因素也會影響製造過程，因此使用其他感測器來追蹤振動、溫度、濕度和空氣品質等。

然而，連續和大規模的製造過程將會產生大量的感測資料，而這些資料中的大部分顯示出很少的變化。傳輸和分析大量的資料是費時且昂貴的，並佔用大量能源消耗。相反地，感測器現在開始納入板載邊緣處理和ML功能，以學習如何在基本上不變的資料流程中發現趨勢。當檢測到變化的趨勢時，資訊就會被發送到雲端進行分析和採取行動。

ML還可以預先阻止可能因外部因素產生的問題，例如，因工人抵達而導致當天的濕度增加，打開門窗而帶來的氣流，以及白天和夜晚的溫度變化。透過利用這些資訊，可以在潛在的問題發生之前調整過程。

連接前台和工廠車間

IIoT不僅改變了產品的製造方式，也改變了產品的設計方式。工業3.0充分利用電腦設備，從事設計工作的人員不再需要與從事製造工作的人員進行交流。工程師會從設計辦公室獲得CAD輸出，並使用這些資訊進行機床程式設計。除了勞動密集和避免容易出錯的優勢之外，工業3.0錯失了完善設計協助產品製造更容易、更便宜、更快速的機會。

工業4.0則將前台與工廠車間聯繫起來。使用M2M通訊，設計電腦可以與機床對話，直接進行程式設計以製造零件。機床可以與設計電腦對話，讓它們知道製造過程中的瓶頸，從而可以重新設計產品，在不影響功能的情況下簡化製造過程。中央電腦可以利用所有的設計和製造資料，找出最好的方法來製造未來的產品，使其具有持久、可修復的優點，並且在使用壽命結束時易於回收。

IIoT開創工業5.0時代

對IIoT的投資是昂貴的。然而，無線技術確實減少了安裝佈線的成本，並且隨著工廠的變化和擴展，可以輕易地重新配置網路。而且，隨著生產力的提高和產品故障的減少，更好的設計和製造所帶來的長期節省是非常顯著的。

工業4.0已經到來，工業5.0的發展願景是明確的，這就是永續性。歐盟指出，下一個飛躍將促使工業「不只是以效率和生產力作為唯一目標，並加強工業對社會的作用和貢獻，同時，關鍵是尊重地球的生產極限。」這是值得稱讚的發展目標，但也是一個巨大的挑戰，IIoT將會幫助人們解決這個問題。

活動簡介

從無線連接、更快的處理和運算、網路安全機制、更複雜的虛擬實境(VR)到人工智慧(AI)等技術，都將在未來的每一個嵌入式系統中發揮更關鍵功能。「嵌入式系統設計研討會」將全面涵蓋在電子產業最受熱議的「智慧」、「互連」、「安全」與「運算」等系統之相關硬體和軟體設計。

會中將邀請來自嵌入式設計相關領域的研究人員、代表廠商以及專家，透過專題演講、產品展示與互動交流，從元件、模組到系統，從概念設計到開發工具，深入介紹嵌入式系統設計領域的最新趨勢、創新和關注重點，並深入分享關於嵌入式系統設計的經驗、成果以及遇到的實際挑戰及其解決方案。

贊助廠商

立即報名