AI助攻工业5.0与智能制造！意法半导体、KUKA推新软硬件解决方案迎战

在AI浪潮推波助澜下，全球制造业已从过去成本优先考量，转型至净零或更具韧性的经营方式。对此，研调机构TrendForce举办“AI启动工业5.0智造布局”研讨会，探讨AI潮流下智能工厂的转变，及各家厂商针对智能制造所推出的解决方案。

TrendForce研究总监谢雨珊指出，全球制造业出现许多新趋势，如与AI结合、智能工厂兴起、数字孪生创造虚拟世界、工业虚拟化、微型工厂等，同时更重视网络安全、碳中和，对下时代员工的需求增加，而今年首要焦点仍是留住劳动力。

AI也将带动边缘运算市场蓬勃发展，TrendForce预期2023年全球边缘运算市场产值达535亿美元，到2028年达1,110亿美元，年复合增长率为15%；到2025年，全球约75%企业数据将在数据中心或云计算外的边缘端产生与处理。

到了2028年，边缘运算AI设备中以手表、咖啡机、无人机、洗衣机等Edge Thing产品最多样。STM意法半导体技术营销曾伃妏指出，这些Edge Thing优势在于低功耗、低延迟，需要单片机（MCU）与微处理器（MPU）等系统集成，意法半导体旗下STM32产品将实现边缘运算，通过软硬件达节省能源效果。

意法半导体十几年前开始做边缘AI的部署与开发，所以软硬件设计特别对AI提供完整的生态系。软件部分，Cube AI作为STM32生态系统中的AI扩展组件，可自动转换预先训练好的AI模型，在用户项目中产生STM32优化函数库；另一款Nano Edge适合无AI开发经验的开发人员，这款软件具丰富的函数库，可简化并加速机器学习算法的开发。

曾伃妏表示，过去制造工厂常看到自动化加上人工识别，但精准度不够，又有误判问题，且需要很多人力预测及维持，因此意法半导体所提供的免费AI软件适合导入工厂，进行侦测和预防性维护。

至于硬件部分，意法半导体旗下STM32产品线提供多样无限连接、更强效安全、低功耗，帮助客户更弹性运用。STM32产品线具有实时表现、低功耗优良，另外搭配图形加速器，还有丰富的开发软件生态系及不同应用，在软硬件集成下可提供更高性能。

其中，意法半导体表示将带来重大突破，年底将发布首颗伴有AI加速器的单片机“STM32N6”。曾伃妏指出，平常是出现在微处理器（MPU），STM32N6能达到单片机的性能和微处理器的表现，目前许多客户都在询问STM32N6进度。

除了年底亮相的STM32N6，STM32家族还有许多不同产品别，包括MPU、高性能、主流、超低功耗部署等，像高性能适用复杂马达控制和人机界面，超低功耗适合穿戴设备；另有STM32中的F系列和最高性能H系列等，提供不同工厂进行应对的解决方案。

提到智能工厂所需的机械手臂，KUKA业务主任郑宇轩指出，KUKA机械手臂有分为工业型、协作型、Scara和Delta等，其中工业用提供4-1,300公斤的最高承重，提供人机界面互动，适用医疗、工业、生活、娱乐等各种场景。

KUKA拥有超过20年无尘室手臂经验，提供3-210公斤的机械手臂，并符合无尘等级；2D视觉解决方案可进行检测流程规划，与机械手臂的电控箱对接，实现人员靠眼睛检测、机械手臂执行动作。

不只硬件，KUKA也开发多种套装应用软件，例如PickControl可结合输送带关注给机器人发送消息；DeviceConnector支持机械手臂资讯导出，让设备了解电流能耗、各轴马达温度等；再通过自家开发软件Advanced Modules，从AI数据化进行异常判断、即时监测、异常通报等。

此外，KUKA自主研发的AMR系列也提供移动机器人解决方案，具备400-3,000公斤等多级距机型，符合各种不同场景需求，另搭配三款软件，提供流程编排、任务分配、机器人调度、交通管制等，在设备通信功能中，可跟自动门、电梯、输送带等对接，当机器人经过时自动门打开等，运行更顺畅。

郑宇轩指出，KUKA的机器人也有导入AI相关应用，通过AI安全摄影机和扫描仪，机器人可即时自主规划绕过障碍物的理想路径，过程中也能进行感应充电，创建车段管理系统，帮助厂商管理多品牌车队。

针对智能工厂趋势，TrendForce研究经理曾伯楷指出，全球制造业将从过去成本优先考量，转型至净零并具备韧性的供应链经营模式。短期以绿化为先，中期可见生成式AI逐步落地，强化制造设计、生产建模等环节。

在智能制造部分，中小企业较着眼技术；创业公司企业看重智能化程度高，且具高附加价值的技术进行开发，如安全或数据训练等；大厂注重组装、运营维护管理等生产场景，或者生态串联等端到端的价值链。

工业5.0以“以人为本”、“可持续发展”、“制造韧性”为三大支柱，补足工业4.0的应用。曾伯楷表示，工业5.0不问人工能做什么，而是技术为人工做什么，黄仁勋今年COMPUTEX主题演讲也加重机器人协作这块，因此人机协作、协作机器人是明确发展方向，进而带动机器视觉、智能传感、机器手臂等相关发展。

整体来说，台湾智能制造将往AI布局，台湾机器人产业链相对完整，聚落效应具备零部件供应链的规模，包括传感模块、驱动模块、控制模块、机构模块到整机都有聚落，但目前问题在于难打入大厂供应链，如何拓展海外市场将是未来一大重点。

（首图来源：TrendForce）