2018科創講堂

超人的智慧製造

講者/蔡宏營(清華大學動力機械工程學系特聘教授暨系主任)

撰文/整理/科學人
2018/11/20

2018科創講堂

超人的智慧製造

講者/蔡宏營(清華大學動力機械工程學系特聘教授暨系主任)

撰文/整理/科學人
2018/11/20


有人說,科幻小說的情節在20年後,其中有八成真的會實現。到底是小說的情節提供科學家靈感,還是小說作者根據科學發展做出預測,甚至,最前緣的科技研究聽起來就像是科幻小說的情節。


資訊科技進展快速,已經逐漸應用到各個領域,智慧製造、智慧機械都是製造業正面臨的變革。如果未來工廠全面自動化,甚至達成「關燈工廠」,僅靠機器人就能自行運作,這些機械是否就有自己的思想,甚至造反,就像宇宙學家霍金所擔心,人類就此被取代?


清華大學動力機械工程學系特聘教授蔡宏營認為,我們不需要過度擔心、緊張。其實,仔細了解過去與現在機械製造的發展,並且關注未來局勢,便可避免無謂的憂慮。


找出巨量資料的價值


以台灣為例,製造業一直是經濟發展的基礎,每年的平均成長率也是所有行業中最高,就業人口中製造業大約佔了1/4。雖然整體來看,台灣工業用機械過度仰賴進口,出入超貿易值在全世界排名中吊車尾,僅129名。


但蔡宏營提醒,這些進口的機械很多為半導體產業的設備,動輒數億元,實際上,台灣的金屬加工機械出口在全世界排名第五,另外有些製造精密零組件的企業也具備世界級的實力。


台灣既然具備良好的製造業基礎,那在邁入智慧化的時代,該朝什麼方向走?從美國的發展來看:2011年,當時美國總統歐巴馬開始推動「先進製造夥伴聯盟」(AMP)計畫,直到2014年成立「先進製造國家計畫辦公室」(AMNPO),目標是把散佈世界各地的先進製造研究機構與產業帶回美國發展。


台灣或許還不能效法以高科技先進製造為主的美國,但根據統計,台灣的中小企業佔比和德國相當,因此台灣目前大多以德國為效法對象。而德國已在2012年提出計畫,擬把政府的經濟及能源部、教育與研究部和數千家產業整合到一個工業4.0的平台。


工業4.0是製造業的新階段,又可稱為網宇實體系統(cyber-physical system, CPS),也就是透過網路讓工具機台能互相溝通,實體與虛擬世界便能結合在一起,這種智慧製造也必須依靠巨量資料的處理與分析。但蔡宏營認為,我們身邊一直有很多資料,重點其實是「能不能妥善運用」。也就是能否從數據中找出規則,建立適合的模型,這樣巨量資料對我們才有意義。


智慧科技超越人類?


目前的智慧製造發展著重在把自動化精密機械與以深度學習、自然語言處理和感測器為主的人工智慧相結合,這些必須依賴人機介面或雲端進行資訊傳遞。未來也有機會根據個人特質或私人企業的需求,進行客製化、智慧化生產。


然而,這類智慧機械發展下去,最終會進展到什麼地步?機器真的會有智慧嗎?蔡宏營提出一個關鍵:「有智慧不代表一定是高等智慧。」智慧還是有等級差別。至於機械是否會和人類搶飯碗,或是我們該投入更具創造力的工作,雖然不用太過擔心,但這也是值得深思的問題。