本文為《College+ 知識加一家》節目訪談內容，內文經過摘選重點，並重新編輯，以問答的方式呈現。
主持人娃娃：
各位家友，歡迎一同加入College+ 知識加一家，本節目是由工研院產業學院所推出，我是工研小仙女娃娃。
在我們今天的第三集，要跟大家來聊的主題，是「不加入就被淘汰！迎向智慧工廠新紀元」。
今天來賓非常特別，我們跨越了國際，目前正臺德連線，老師現在的時間是德國早上時間清晨5點整哦！真的是非常情誼相挺的王宇博老師。
宇博老師：大家好！
主持人娃娃：歡迎宇博老師！跟大家來介紹一下，宇博老師他目前是德國工業4.0創始單位達姆斯塔特工業大學，Reiner Anderl院長研究團隊的專家研究員，我們宇博老師他在工業4.0這個領域，可以說是小組中的小組，專家中的專家！
主持人娃娃：我現在可以看到，老師您的身後，裏面有車，有很多的設備，請問這是您的實驗室嗎？
宇博老師：沒錯！謝謝主持人簡單的介紹，今天很開心能和臺灣的朋友們進行短暫的交流。
我背後能看得見實驗室的一個區域，我們是把它稱爲工業4.0轉型的區域，尤其我們可以看到這種微型的機器人臂，人機的機器人臂，微型的生產線和一系列的工業操作系統、3D打印機的產品。
這個工業操作系統和工業的3D打印機的產品，目的是幹嘛的呢？目的是把重型的CNC加工流程，重型的機器人臂把它微型化，把它縮小，縮小畫完了以後，可以進行技術的提升，然後從技術的改革，給企業尤其是中小型企業，帶來數位化轉型，可以展示給臺灣的朋友們，展示全世界一些中小型企業，面對的數位化轉型的挑戰。
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1.智慧工廠設備與樣貌
主持人娃娃：今天的主題是「智慧工廠」，是不是可以跟大家分享智慧工廠，它應該要有哪一些的設備，或者是應該是要什麼樣的一個樣貌呢？
宇博老師：你提的這個問題非常好，就是說我們所有的企業，能面對的今後的挑戰就是「智慧化」。
如何智慧化呢？就是傳統的製造業，都來數位化轉型和數位化的自動化三角到這樣的一個方案，從這個ERP系統，到MES系統，到執行器，它都是有訂單化的。
這樣的一個生產，面對的產量和質量的提升，他必然且自然而然只能走到自動化，而自動化面對的是這種批量的產品。
今後我們的智慧工廠，面對着這個客戶羣體，訂單會縮小。縮小到什麼程度呢？以前比如說幾百萬個，幾千萬個產品的情況下，通過自動化可以達到他的指標，自動化或者降低成本的方案。
上個世紀70年代80年代的時候，就是從歐美移到亞洲了，廉價的這種生產環境把它壓縮了，通過自動化來把它的質量提高更多。
今後的這個智慧化的方案，面對的是叫「柔性化生產」，也就是說訂單量可以縮小，可以私人訂製的生產。
更多的私人訂製的生產呢，並不是說是簡簡單單的顏色、大小這樣的一個改變，更多呢是面對的它的功能、功效、性能，隨着客戶的需求來專門爲這個客戶私人訂製的生產。
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2.自動化工廠轉型智慧工廠
主持人娃娃：我現在在臺灣，聽到大部分工業製造，都是「自動化工廠」。我們今天聊到「智慧工廠」，讓我非常好奇，爲什麼我們現在自動化工廠，就一定要轉型成爲智慧工廠，不然會被時代淘汰呢？
宇博老師：面對的這個挑戰其實很大的。自動化工廠的性能不太一樣，尤其做爲代工的話，你是接客戶的單，面對批量生產的情況下，自動化是很有意義的。
可是現在的市場有了變化，我們不喜歡穿一樣款式、顏色的衣服，每一個人都是獨立思維的個體，有獨立品味的方案，面對這個產品的需求，今後的我們所有的市場的客戶，都想有自己獨一無二的產品。
俗話說得好：客戶就是國王、女皇。女皇和國王不都是自己的私人訂製獨一無二的產品嗎？獨一無二的日常的用品、穿的衣服，在每個人都想當國王、女皇的情況下，今後的市場並不是批量產品的市場，更多的是私人訂製的市場，就更走向客製化了。
這樣的一個對接，是最重要的，面對很大的挑戰。
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3.輔導中小企業與政府案例的實際案例
主持人娃娃：我剛看了一下老師您的背景，您曾經協助過德國政府規劃工業4.0、以及智慧轉型的這些專案，是不是可以跟大家分享，您成功輔導中小企業，或者是一些政府案例的實際案例？
宇博老師：沒錯，我們這邊德國工業4.0的運動和趨向很早就開始了，2013~2015年間，工業4.0平臺就建立了。
這次想給大家帶來的一個案例，是工業4.0平臺上，叫「工業4.0的實施指南」。這個方案，是通過實施指南、實施我們的工具箱，在德國已有上百上千家中小型企業，順利的通過評估，透過實施邁出工業4.0的第一步！
在轉型方案的過程中，企業面對的挑戰，我總結了三大類挑戰：
第一類挑戰：「技術上的挑戰」。
這有很多德國的離散製造企業，不管是造機床的也好，機器手臂的也罷，供應的精確度、製造的速度、加工的質量，這一方面的挑戰、升級，他們面對着這樣的叫「技術性的挑戰」。
第二類的挑戰：「流程性的挑戰」。
流程性就是指批量生產，他如何做大訂單的轉型？以前有可能是幾百萬零部件的訂單，或者幾千萬的訂單，現在沒有那麼多了，尤其是面對疫情這種環境，我們的供應鏈也面對了巨大的挑戰。
他如何面對着進貨的只有10萬的或者幾十萬的訂單呢？他得把生產線、產品生產的優化，進行了整體的改善完善，那這樣的也是符合今後我們這個從自動化的批量生產產品，走向私人訂製產品了。
第三類的挑戰：「導入系統的挑戰」。
其實這是一個最大的挑戰，在德國中小型企業裏，面對導入三大系統的挑戰。
在製造業的系統，大家都都瞭解，第一是ERP系統(企業資源管理系統Enterprise resource planning)，通常大家都會導入，說的簡單點的就做買賣，買進賣出通過這種利潤的相差，進貨自己製造，ERP就是大掌櫃方案。
接著第二是MES系統(企業中的生產執行系統Manufacturing Execution System)，MES系統系統更針對於生產製造，所以對製造的企業是非常重要。
可是當生產製造企業，慢慢的不僅想簡簡單單的代工，它想對角色進行升級，而走向了自己的創新的話，他必須有一套產品研發方案，就得導入第三套系統—PDM系統(產品數據管理系統Product Data Management)，從CAD模型，到有線源，到動態仿真模擬，所有的這種模型仿真，他都得在這個系統裏面來管理。
也就是這三項系統，如何在這個很好完善的這種環境中，通過我們今後要討論的呢？就是叫「數位孿生技術」和「工業物聯網技術」，走向未來的市場，面對這個數位化轉型的挑戰。
這個是目前在德國中小型企業裏面的，三大模塊上的發展案例。
這個最佳也非常成功的案例，同時在德國的工業4.0實施指南裡面，中小企業的最佳案例，比如有Schunk德國雄克公司、HAWE Hydraulik SE哈威液壓公司是專做液壓軟管硬管的、同時還有SMS Simag西馬克公司做很大型的鋼鐵的生產線、還有第四家的案例Arburg阿博格公司是做塑膠加工注塑機。
這幾家公司，都是作爲德國機械商協會，最出色的案例來給大家來分享，詳細內容會在工研院產業學院課程中講解。
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4.德國已邁入智慧工廠？
主持人娃娃：依照老師的分享，有這麼多的案例，那我很好奇，是不是現在德國基本上都已邁入智慧工廠了呢？
宇博老師：不能說是基本上都邁入了，我們可以這麼看，從2013年到現在也有長長10年的經驗，德國這邊有出色的這個大型企業，但也有中小型企業，對他來說數位化轉型是個吃力的且艱難的路程。
爲什麼呢？對於中小型企業來說，要面對着鉅額的投資，它必須出資才能轉型，而且他面對不僅像剛才說的，投資導入系統的挑戰，更多的是人口結構的問題，你也知道德國大多數老年化了，在工業上也有很多的人才的需求。
因此在德國，近10年的這個數位化轉型，尤其是在生產行業中，就是在智慧製造上加工的轉型，非常非常出色，也就是說他有很多很多的產品，之前是在亞太地區生產的產品，都轉回到德國來生產了，這是不可思議的一件事情呢！
比如和我合作的一個企業，他之前是在亞洲生產螺絲，大家都能理解，螺絲生產相對來說簡單化一些，是批量生產。可是他通過數位化轉型，把整個亞洲的生產都搬回到德國，在法蘭克福地區附近，他用高科技來生產螺絲，同時他的獨一無二的這個螺絲，給企業客戶帶來更多的功能化、特性化，然後同時在德國生產，他的價格成本幾乎可以等同在亞太地區生產。
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5.被大時代的洪流淹沒的企業
主持人娃娃：老師剛剛講了這麼多成功案例，相反的，想請問老師有沒有哪些我們聽過的企業，因爲沒有經過智慧轉型，後來被大時代的洪流淹沒了呢？
宇博老師：企業面對着這樣偉大的危機和挑戰，有自己的解決的方案。我們可以說時代，尤其是技術，為我們帶來的時代的轉型，和會給企業同樣帶來一樣的挑戰。
我第一次訪問臺灣的時候很小，那時是數位相機的時代，現在是手機拍照的時代，膠捲沒有任何意義。洗相片這樣的一個膠捲方案，像是柯達，今後的整個市場，隨着技術轉型都已經沒落了。
再來，比如說我們手機的時代，我第一臺手機，是諾基亞3210，是非常出色的產品，90年代的時候是非常耐用非常好的手機，可是隨着智慧手機的到來，尤其是在2007年蘋果賈伯斯公佈了他第一版的iPhone的情況下，市場跟着時代的潮流走，你自家企業，尤其是企業的產品，也要有一定的轉向，同時他商業模式的轉向，對於企業更多是他的商業模式如何去賺錢？如何去面對未來的市場？這是很重要的，尤其現在我們面對的需求，並不一定非得要擁有一個產品了，像Airbnb、Uber。
商業模式對於企業，尤其是對於中小型企業，他在傳統生產鏈的地位如何去轉型，是很大的一個挑戰。
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6.運用數位分身Digital Twins建置智慧工廠國際課程
主持人娃娃：您在我們工研院有一門「運用數位分身Digital Twins建置智慧工廠」的國際課程，請問當初工研院為什麼會找您開設這樣的課程呢？
宇博老師：我與德方和工研院有長久合作的經驗，也有很美好合作的案例。疫情之前我們就有線上線下課程，也有臺灣的企業團隊，來德國訪問參觀，包括我這個實驗室、微型設備、大型的CC機床加工中心、汽車實驗…等種種訪問。目前因為疫情關係，有近兩年沒有這麼多的機會，互相來往，有更深刻的交流和支撐。
在今年的這種課程，我們的主題叫「數位孿生」。什麼是「數位孿生」呢？就是通過虛擬和現實兩方兼容的系統設備，把整個工廠，尤其是智慧工廠網路化，來讓他執行，是這門課最大的一個亮點。
臺灣的學員，可以在臺灣遠程操作，德國的機器人臂，或者是德國的CNC機床，或者是整個的生產流程。
而通過數位孿生的技術，可以在自己家裏的VR，或者是工業化的AR眼鏡上，直接操作德國的設備。
這樣對數位轉型的挑戰，尤其是在「解決問題」的方案上，能帶來很大的優勢。
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7.德國的產業環境跟臺灣相似？
主持人娃娃：我在想當初會找您來開設這樣子課程，會不會有一部分原因是，因爲德國的產業環境跟臺灣有一些相似的地方呢？
宇博老師：啊，沒錯！你這個問題的問得非常好，觀察非常出色。
臺德兩國工業界的社會環境，是非常非常相似的。人口數量來說，德國是8,000多萬，臺灣是2,400多萬；產業人口結構，大多數都是以中小企業來支工業界、支撐社會。
德國製造業，最著名的就是德國汽車品牌，奔馳、寶馬、奧迪、保時捷、歐寶等等呢就是德國的品牌，圍繞的汽車行業德國的製造也是很出色的。除此之外，德國芯片行業，尤其是在Embedded system，也有很大的貢獻，在微型系統可以說是在全世界上能排上名次的。
德國的中小型企業，尤其是離散行業，有很大的相似點—「工匠精神」，尤其在德國的工程師身上，不管是基礎工程師、科研工程師和應用工程師，特別明顯。我多次訪問臺灣的中小型企業，與臺灣企業家交流，也感受到了臺灣的「工匠精神」。
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8.前一期課程印象深刻經驗？
主持人娃娃：這門課程，之前就已經有開過一期了，聽說反應熱烈。很好奇您有沒有和這些學員們，有印象深刻的互動經驗呢？
宇博老師：你這麼說讓我想起來，很有意思的一件事情。
我們之前上課就在疫情期間，通過網路來上課，講的是「工業物聯網」和「數位孿生」這樣的技術，剛開始很多學員都有點懷疑，這項技術到底成不成熟？會不會是非常理論化的一個案例？
既然是「數位孿生」學員的需求和期待是什麼呢？能摸得着、看得見，能體驗一下什麼是工業物聯網。作爲講師，我得給學員提供這個環境，能讓學員在臺灣在自己家裏、辦公室裏、車庫裏能通過網路，尤其是通過網路能操作德國的工業設備，包含機床、數位孿生機器人臂。然後老師和學員在臺灣德國兩地互動。
當時很有意思的是，開始很多學員擔心操作失誤，或者有故障會發生，有點卻步。但是通過這樣的方式，有更多瞭解與投入的時候，學員開始主動想嘗試，從第一個學員、第二個學員，最後所有的學員都想來體驗一下。
這就是高科技的技術「數位孿生」，尤其是在講Minimum viable product，在整個這個試驗環境，走向企業化的環境，已經在中小型企業認同的這項技術，如何在臺灣體驗。
最後很多學員想再次體驗，甚至提出來的新的想法和需求：是否可以24小時都能來參觀呢？是否能通過，走進這種虛擬的孿生空間，來進行不僅簡單的個別的設備，而是整個工廠的訪問？
因此對我來說，這是一個非常深刻的印象和反饋。
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9.2050智慧工廠的展望
主持人娃娃：我們在談未來科技的趨勢發展中，常會提到的一個時間點是2050年，想請老師跟我們分享，對您來說2050年的未來智慧工廠，應該會發展到什麼樣的程度，或是您有什麼樣的想像呢？
宇博老師：對對對，2050年吧！離現在還有25年以上的這個時間段了，那我們先別看未來，先回顧一下之前的25年吧！
這個技術的發展是非常迅速的，最經典的幾個時間段：
一開始是1993年左右，人類面對了一個很大一個數位化轉型，是什麼樣子呢？就是走向網路化，當時說World Wide Web，就是「全球資訊網」民用網路的上網，可以發文檔與短信，這在之前是不可思議的事，人的距離都拉短了。
然後是2000年的時候，聊天軟件上線，可以發視頻、發語音，這也是一個很大的一個進展。
2004年時，當時我的一個同學在美國，跟我說：「宇博，我這邊有很好玩的一個一個平臺，一個軟件，你要不要下載來看一看？」我問：「是什麼呢？」，結果是「臉書」。原本只是文檔與文檔、媒體與媒體的連接，到了臉書時代，成了人與人之間的連接了！
網路上人與人連接的社交圈，隨著發展，縮小再縮小，慢慢走向「自媒體時代」。不僅有臉書、Youtube、類似於twitter這些企業也都誕生，他的商業模式，是之前很多的企業家無法想到的。
2007年，是對人類發展有很大影響的一年，賈伯斯公佈他當時的第一臺iPhone，透過APP的操作，企業與企業、人與人、媒體與媒體、文檔與文檔，全部連結一起。
接下來2015年，工業4.0也誕生了。然後現在各項技術、生產同時優化，尤其是平臺、數位孿生都誕生了。
未來的25年所面臨的挑戰呢？我也不能預測未來，但對我來說有三個很重要方向。
我覺得第一個方向：是「元宇宙」方案。
所有的虛擬空間，通過數位孿生、工業物聯網，走向了一個共享空間。媒體把整個內容，尤其是虛擬空間和現實空間的內容給融入一體。也就是說通過遠程操作、數字孿生的技術，我們可以在德國、臺灣、美國操作其他國家的生產空間。同時，想走進去虛擬的走進去，必須能顯示、能看得見、能觸摸到有這種觸感的環境，可以看到現實空間的操作，與現實空間的工作人員共同來工作，也就是工作環境、方式、模式，通通會產生改變。
但是我相信，我們的職業仍然工程師是工程師、做醫生的還是醫生，只不過他用的工作器材和技術，會改變了不一樣了，我相信這是第一個方向。
第二個方向：「區塊鏈技術」
通過相關加密設備、量子計算，我們整個行業都數位化了。數位化的產業鏈帶來的數位貨幣，帶來數位的交易。什麼叫數位化的交易呢？不僅僅是人與人的，我們說買個便當可以來掃碼、來支付，這是一方面的支付，更多的機器與機器的支付，比如說機器人a和機器人b，通過這樣的一個互相的協議，通過smart contract，他自動化和在很安全的情況下可以來下單、生產，通過這個人工智能，人與工業智慧化的創造，能仰賴這樣的人工智能技術來進行，我相信數位化產業鏈，需要數位化的貨幣交易，在2050年會成為很普遍的現象。
最終第三個方向：我很期待的「星鏈」
「網絡走向太空化」，也就是星空。不管是我們歐洲，還是美國，還是亞洲的這種星鏈，今後會成為普遍。接近2050年時，我相信不僅是簡簡單單5G，那時候更快的網速更方便，到哪都有網的這種方案的，而且是無線網絡的都會到來，這是一方面。
另一方面，我認為「人類走向太空化」。什麼叫人類的太空化？比如說在太空上製造，包括我方現在和歐洲宇航局，正在進行太空製造4.0的討論。今後的製造，尤其是今後在太空上資源短缺和惡劣環境下，比如說在月球上或者甚至是今後在火星上，如何來進行製造？如何來進行生產？如何來進行組裝？是人與人的，人與機器人，還是遠程操作的組裝？同時有時間Delay的問題，發出一個信號到火星上，這個信號時間的誤差，如何解決這些問題。在環保的情況下，要保護我們美麗的地球，也是促使人類走向太空化的原因。如何走向太空？面對今後走向星空的挑戰，我相信是2050年你我都有機會看到、體會到的。
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主持人娃娃：哇！老師您剛才說，我們以後可能會走到「太空製造」，讓我非常非常驚訝，但我覺得也不是空談，因爲我們在25年前也不會想到，現在生活變只要一個智能裝置、智慧手機，就可以完成許多事情。
我們再次感謝宇博老師，在今天德國時間清晨5點整與我們臺德連線，給我們這麼多豐富的內容。也希望對課程有興趣的朋友，現在就可以點擊以下的連接，來更更加了解我們這次的「運用數位分身Digital Twins建置智慧工廠」這個國際的課程。
College+知識加一家我們下集見嘍！謝謝！拜拜！
宇博老師：非常感謝！拜拜！
推薦課程：
運用數位分身Digital Twins建置智慧工廠
