智慧工廠(chǎng)在德國工業(yè)4.0計劃下開(kāi)始獲得企業(yè)關(guān)注，工廠(chǎng)智慧化的過(guò)程中，勢必得面對各種溝通、連結及如何適當應用的問(wèn)題。在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的帶動(dòng)下，廠(chǎng)商必須依循或建立一套共通平臺，并確切了解自身智慧化的需求為何;而智慧化的內容則是著(zhù)重于機器與機器、人與機器之間的智慧互通，以及機器設備的自我調整與自主反應，讓廠(chǎng)商能夠有效降低成本、節能、提升生產(chǎn)力及產(chǎn)值，臺灣廠(chǎng)商才能在競爭環(huán)伺的市場(chǎng)中脫穎而出。
隨著(zhù)世界各地工資上漲、勞工意識抬頭、缺工等問(wèn)題逐漸增加，加上智慧聯(lián)網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代到來(lái)，智慧工廠(chǎng)議題趁勢而起，近幾年開(kāi)始受到重視，甚至許多廠(chǎng)商也大力導入各種自動(dòng)化與智慧化系統，希望藉由科技力量來(lái)解決人、機器及整體系統間的溝通與運作問(wèn)題，使廠(chǎng)商可以提升效率與產(chǎn)值，對員工也能提升工作環(huán)境品質(zhì)及準確性。
工業(yè)4.0的誕生
智慧工廠(chǎng)真正受全球廠(chǎng)商關(guān)注來(lái)自德國于2012年制定的工業(yè)4.0計畫(huà)，德國軟體公司SAP前執行長(cháng)Henning Kagermann為最先提出工業(yè)4.0想法的開(kāi)創(chuàng )者，而SAP在之后的相關(guān)推動(dòng)中也的確多有著(zhù)墨。對于工業(yè)4.0計畫(huà)，德國總理梅克爾也相當支持，更希望能藉由該計畫(huà)讓德國與歐洲各國制造業(yè)再次振興，歐洲也希望能藉由工業(yè)4.0計畫(huà)，在2030年前讓制造業(yè)所占GDP，從目前15%提升到30%。
工業(yè)4.0即為第四次工業(yè)革命：第一次工業(yè)革命在于利用機械取代人工;第二次工業(yè)革命則是生產(chǎn)設備動(dòng)力的改變，使用電力幫助更大量的生產(chǎn);第三次工業(yè)革命則是開(kāi)始利用電子設備、ICT技術(shù)及自動(dòng)化系統導入;而第四革命講求的則是智慧化生產(chǎn)，也就是利用各種整合感控系統，結合以人為本的方式進(jìn)行更為靈活彈性的制造，并利用資通訊科技、云端運算與商業(yè)分析達到快速調整及策略訂定的目標。
根據上段所述，智慧工廠(chǎng)可達到快速調整及優(yōu)化升級的目標，主要做法也已經(jīng)從純粹的自動(dòng)化取代人工，轉換成更為智慧化的人機協(xié)同，人不再提供單純勞力，而是做為決策及管理者;機器設備則擁有快速應變及多方溝通能力，人與機器所扮演的角色與功能都有大幅度演變，如此能更加貼近現今需求快速變動(dòng)的市場(chǎng)。
可自主調整廠(chǎng)區與產(chǎn)線(xiàn)之產(chǎn)能配置、調整上下游供應配送、可自主優(yōu)化生產(chǎn)環(huán)境之資源與能源配置、可輔助人員正確完成各種操作與組裝、可即時(shí)逆向追蹤生產(chǎn)進(jìn)度與履歷。這些都是未來(lái)智慧工廠(chǎng)得以達到的目標與理想，不但能節省大量時(shí)間，也能大幅降低各環(huán)節間的溝通與變動(dòng)成本。
根據調查，智慧工廠(chǎng)市場(chǎng)規模2014年約167億美元，2015年預估會(huì )增加至180億美元，到2018年則有機會(huì )達到235億美元，年成長(cháng)率約保持在7～11%。
從工業(yè)4.0到智慧工廠(chǎng)
德國工業(yè)4.0的發(fā)展最終目標就是智慧工廠(chǎng)，其中最重要的就是網(wǎng)宇實(shí)體系統(Cyber-Physical Systems，CPS)的導入。CPS為一整合運算、網(wǎng)路通訊與實(shí)體環(huán)境于一體的多維度復雜智慧系統，也就是利用結合后端運算平臺、現場(chǎng)感測器與致動(dòng)器，在物聯(lián)網(wǎng)的基礎架構下進(jìn)行實(shí)時(shí)(Real-Time)的動(dòng)態(tài)控制與服務(wù)。
CPS技術(shù)可進(jìn)行編程、記憶與儲存能力，并可結合感測器和通訊技術(shù)，嵌入CPS的實(shí)體設備可連結到網(wǎng)路，不同于大多數嵌入式系統只著(zhù)重在計算能力，CPS也可讓實(shí)體設備同時(shí)具有通訊、精準控制、遠程協(xié)同與自主反應運作。
該技術(shù)讓實(shí)體設備得以更智慧化，機器與機器(M2M)間可進(jìn)行獨立交換訊息、觸發(fā)行動(dòng)與相互控制，不但大幅改善制造過(guò)程、材料用生產(chǎn)過(guò)程、工業(yè)用工程，也讓供應鏈與生命周期管理更加有效率。