各行各業一直在追求更先進的技術，以提升產品生產品質並降低製造成本。隨著人工智慧（AI）技術的成熟，AI在工業4.0中逐漸扮演關鍵角色。因此，《專家系統與應用》期刊中的一項研究，題為《人工智慧下的工業4.0：應用、機會與挑戰的系統回顧》（Artificial intelligence for industry 4.0: Systematic review of applications, challenges, and opportunities），深入調查了工業4.0中AI應用的情況，並根據潛在的機會與挑戰提出解決方案。

該研究指出，工業革命曾經歷四個主要階段（見圖1）。

第一階段實現自動化，採用蒸氣和水動力機械化；第二階段是電氣化和大規模生產；第三階段透過數位化提升效率；最後，我們目前處於第四階段，引入虛實整合（Cyber-physical System）理念，以偵測和即時回傳數據，協助企業發展數據驅動的決策，進一步保持競爭優勢。

圖1 工業演變四階段

該研究進一步指出，工業4.0是各種技術的交叉點（見圖2），包含大數據、物聯網、AI以及機器學習。AI的應用引申出智慧製造的概念，機器能夠根據最新資料自主學習，持續優化生產流程，無需人為的干預。

圖2 工業4.0的相關技術

其中，該研究強調，AI與機器學習已成為支撐工業4.0的基石之一。在過去的二十年內，支援AI的機器與流程迅速增長，成為工業4.0的主要貢獻者，並重塑了部分行業的運作方式。

在下一篇文章中，我們將繼續探討AI在工業4.0中的應用以及資料搜集來源。

黃揚博（海豚AI學院創辦人、臺大商研博士班）、羅凱揚（台科大企管博士）

資料來源：Jan Z., Ahamed F., Mayer W., Patel, N., Grossmann, G., Stumptner, M., Kuusk, A. (2023). Artificial intelligence for industry 4.0: Systematic review of applications, challenges, and opportunities. Expert Systems with Applications, 33. https://doi.org/10.1016/j.eswa.2022.119456.