工業 4.0 與智慧製造
透過將資訊技術 (IT) 和營運技術（OT） 系統融合至共有的智慧型工業最佳化運算平台，製造與工業業務營運正在進行轉變。此項整合建立了一個反應迅捷的互連式系統，以消除資料孤立的現象，並在邊緣運算的支援下提供更深入的洞察存取，以及更高的靈活度與掌控性。
憑藉邊緣運算、人工智慧與工作負載融合，實現更多的邊緣智慧，製造商可以從邊緣裝置擷取、處理及儲存更多資料。可以在更接近收集與使用資料的位置對這些資料進行分析，製造商因而能近乎即時地調整作業系統。
智慧邊緣系統是工業 4.0 和智慧製造的支柱。它們使來自多個感應器、應用程式與流程的資料與資訊能在更接近源頭的位置進行分析，如此一來有助於減少停機時間、最佳化作業、自動化流程，以及提供新的解決方案。軟體定義的基礎架構支援整個供應鏈近乎即時的分析，進一步提升效率、生產性與資料可見性。
隨著資訊科技（IT）與營運技術（OT）融合，有了適用於製造業的高效能運算，製造商得以在分散式高效能運算系統中部署建模和模擬工作負載，包括在雲端與內部，有助提升產品設計、辨識生產挑戰，以及改善經營成果。
這些典範轉移結合起來，正改變製造業務的樣貌，使製造業更聰明、安全且有效率。
作為您的工業 4.0 合作夥伴，Intel 可協助您加快資料驅動、可交互作用的工業物聯網（IIoT）解決方案實現價值的時間。透過我們的創新者生態系統，以及靈活解決方案的產品組合，我們可協助您開發及整合智慧工業邊緣與高效能解決方案，將可降低成本、提高利潤，並在激烈競爭中領先群雄。
我們的硬體產品組合涵蓋工廠所需的各式解決方案，我們的物聯網技術則囊括了邊緣、網路、資料中心與雲端，提供敏捷的智慧型物聯網基礎架構。從可將人工智慧（AI）帶往新處的低功耗運算，到可執行需求預測等分析工作等邊緣伺服器，Intel 能夠協助您部署智慧工廠解決方案，以實現嶄新層次的生產力，同時揭露新的機會，以將營收最大化。
智慧製造使用案例
智慧製造與數位製造利用即時資料與機器之間的連線能力，來實現自動化與分析。
建模、模擬與電腦輔助工程
藉由使用高效能運算系統，在成千上百個節點同時執行繁複的工作負載，製造商大幅加速了產品開發、流程改善與工程突破。適用於高效能運算的 Intel® Xeon® 可擴充處理器，助您實現更多，立即瞭解。
實現工業 4.0
智慧邊緣
將 IT/OT 系統合併至整合式智慧邊緣，可打造出應迅速的互連式系統，消除資料孤立的現象，並提供存取更深入的洞察，同時帶來更高的靈活度與掌控度。
透過邊緣運算、人工智慧（AI）以及即時運算、虛擬化、功能安全等其他技術，實現更多邊緣智慧。- 製造商可以從邊緣裝置擷取、處理及儲存更多資料。這些資料可以在更靠近資料收集與使用的地方就近分析，而製造商可以近乎即時地調整作業系統，實現減少停機時間、將作業最佳化、流程自動化，並為新的解決方案提供資訊。軟體定義的製造業支援整個供應鏈近乎即時的分析，進一步提升效率、生產力與資料可見性。
製造業的人工智慧
IIoT 裝置與連線工廠會產生大量的資料。AI 與高效能運算（HPC）可快速且高效地處理及分析一切，進而提升效率和生產力。舉例來說，連線工廠的資料可近乎即時地產出與生產相關的深入資訊，有助提升貴組織的決策。在結構與產品設計中，人工智慧做法有助工程師定義問題，並估計解決問題所需的資源。基於物理的人工智慧技術讓工程師得以從解決方案的知識庫規劃解決方案設計。
由於製造業市場包含各種作業，因此為此領域 之 AI 工作負載設計的解決方案必須符合效能、功率、尺寸、外型規格和成本方面的不同需求。
即時運算
在工業自動化方面，某些即時任務必須在嚴格的期限內完成，以免關鍵系統故障。它要求執行這些任務的系統在可預測且特定的時間限制內執行，確保它們能及時執行作業並回應事件。正在進行的工業轉型涉及針對時間敏感的應用程式實施工作負載或任務優先順序，來支援同一系統上的即時任務以及盡最大努力的工作負載。
除了即時作業，製造業環境中的網路流量也必須符合延遲要求。提供諸如 IEEE 802 TSN 規格等產業標準支援，支援時間敏感的應用程式，實現超可靠且低延遲的通訊，並為裝置互通性提供開放的生態系統。
Intel® Time Coordinated Computing（TCC）提供平台最佳化，更能支援與盡最大努力之工作負載一同執行的即時工作負載。Intel TCC 由晶片與軟體最佳化組成，包含對 IEEE TSN 的支援，可減少延遲並改善時脈同步，以進一步支援即時工作負載。
虛擬化
虛擬化技術是工作負載整合的關鍵推動因素，涉及在單一、強大的平台建立不同的隔離環境，每個環境都有各自的作業系統。這種方法以一組較小的通用運算平台取代多部專用硬體機器，減少整體硬體基礎架構。組織可以最大限度地利用現有資源，最佳化作業並降低成本。在製造業與工業自動化領域，虛擬化解決方案必須支援即時與非即時工作負載的整合。
功能安全
隨著人機互動日益成為製造業不可或缺的要素，功能安全的重要性也隨之提升。功能安全需要實施能夠偵測並減輕機器系統（例如機器人）故障的自動化防護系統，以確保人類安全。遵守 IEC 61508（適用於工業應用）和 ISO 13849（適用於機器人控制器）等國際標準，加速安全關鍵之應用程式的開發作業。
什麼是工業 4.0，智慧邊緣又是如何推動它的發展？
第四次工業革命（又稱工業 4.0）透過資料將數位與實體整合。工業 4.0 透過提升邊緣的資料收集與分析，以及藉由高效能運算的應用帶來全新層次的分析見解，在在為製造業的新進展鋪路。
舉例而言，自主智慧製造功能（例如減少停機時間的預測性維護，以及促進高效供應鏈的智慧資產追蹤）搭配更強大、深入且精準的應用分析（例如運算流體力學），意味著工業 4.0 已準備就緒，將為製造商帶來全新可能與商業優勢。
隨著邊緣運算能力的增強，企業可將未連接的統統串連，融合並虛擬化關鍵工作負載，並為在製造業使用案例中整合最新的物聯網奠定基礎。
為了將智慧引進更多機器與裝置，工業 4.0 正由開放的架構支援；標準型解決方案、邊緣、網路與雲端技術，以及其他發展。這些技術讓企業將 IT 優勢引進 OT。
現在要打造出靈活度高、易於更新的軟體定義基礎架構，以管理和最佳化獨立製造與流程製造中的機器控制，比以往更加簡單。隨著 5G 的到來以及實施 AI 的門檻降低，所有規模與各種數位化程度的工廠皆能接受工業 4.0 所提供的一切。
智慧製造成功案例
工業 4.0 正利用 Intel® 技術發展演進。我們的合作夥伴正在尋找全新方法，運用物聯網、分析與建模技術，使經營成果更上層樓。
運用 Intel® Xeon® 可擴充處理器，加速 Ansys Fluent 效能
Intel 與 Ansys 工程師攜手合作，加速計算流體力學建模，並提高可擴充性。成果就是 Ansys Fluent 使用者得以享受縮短的時程、高保真建模，以及加快產品交付速度。
BMW 將 AI 引進工廠的流程變得更輕鬆
BMW 與 Intel 和 Robotron 攜手合作，共同克服在工廠實施 AI 的障礙。BMW 引進 Intel 技術的系統，讓員工建立無程式碼的 AI 應用程式，同時有助於滿足嚴格的勞動需求。
工業 4.0 與智慧製造元件
Intel 正協助製造商在採用資料驅動的做法與流程時，進行調整與創新。
Intel® Vision Products
運用 Intel® 視覺產品組合的可擴充電腦視覺解決方案，達成最新的智慧工廠使用案例，如自動產品品質檢測。我們為機器視覺提供了多種通用運算和專用加速器的強大選擇。
Intel® 加速器
Intel® 加速器產品組合能提供彈性效能與工作負載專屬的硬體加速，不僅能最佳化您的工業系統，也能滿足工業 4.0 使用案例獨特且深具挑戰的需求。
適用於工業物聯網的 Intel® 處理器
將智慧引進邊緣，善用資料成就更多。Intel 為智慧工廠和數位製造技術（如機器人技術、流程自動化與邊緣分析）提供廣泛的可擴充運算解決方案產品組合。
製造業的軟體工具
Intel® Edge Insights for Industrial
利用 Intel® Edge Insights for Industrial 加速 AI 解決方案的開發與執行，例如工業邊緣的機器視覺。此參考軟體平台為機器視覺與時間序列資料擷取提供預先驗證的軟體參考設計。
Intel® Edge Controls for Industrial
透過改變工業控制系統，打造智慧工廠解決方案。此軟體參考平台具有相容的硬體，可整合即時運算、連線能力以及 IT 類虛擬化和管理。
Intel® oneAPI HPC 工具組
利用免費資源助您建立、分析、最佳化及擴充高效能運算的應用，簡化開發流程。這套工具組提供您向量化、多執行緒、多節點並行化和記憶體最佳化方面的最新技術，讓您打造可應用於高效能運算的製造軟體時更加輕鬆。
Intel® oneAPI AI 分析工具組
運用我們的 Intel® oneAPI AI Analytics Toolkit，將高效能運算人工智慧與分析軟體最佳化。此資源讓資料科學家、人工智慧開發者與研究人員能使用熟悉的 Python 工具和人工智慧架構，加速 Intel® 架構上端對端資料科學與分析管道。
Intel® oneAPI 基礎工具組
實現跨產業、開放、基於標準規範的程式設計。Intel® oneAPI Base Toolkit 提供 Intel 最佳化的工具和資料庫，協助開發者在各種架構與流程模式上加快效能及部署應用。
Intel® Distribution of OpenVINO™ 工具組
最佳化針對機器視覺等工業應用訓練的模型。這套全方位的工具組可讓您以一次編寫、隨處部署的效率來建立、最佳化及執行高效能推斷。
專為工業設計，現成可用
Intel® Partner Marketplace 包含各種產品與服務供應商，能為智慧製造、電腦輔助工程、建模/模擬與其他工業 4.0 應用打造各式解決方案。這些解決方案經過預先驗證，與大多數企業仰賴的 Intel® 架構可完全互相操作，並能協助您將初始構想更快轉為長期價值。
常見問題集
工業 4.0 將數位與實體技術結合，創造反應靈敏、相互連結的作業。透過將營運和 IT 系統融合在高度工業最佳化的共享運算平台上，企業可分析整個供應鏈的資料，並近乎即時地調整作業系統，如此即能降低成本、減少浪費、預測問題，並創新產品。
智慧製造整合了來自多個應用程式、流程與產品的資料與資訊，可以組合成新的解決方案。它支援預測性和適應性的製造與供應鏈流程，使企業得以更有效地滿足自訂產品的要求，並透過需求預測，更快回應市場的波動。
流程製造需要使用食譜或配方結合成份和原料。此方法常用於大量生產產品的工業，例如食品和飲料業、煉油業、製藥業和塑膠製造業。獨立製造業專攻汽車和裝置等市場就緒單元的最後組裝。
透過預測性維護等智慧工廠技術，流程製造與獨立製造都可減少停機時間、改善生產，從而提升效率。
永續製造是一種整體全面的生產方法，運用了工業 4.0 與數位製造技術，將污染降至最低、節約能源與自然資源、保護員工安全，並公平獎勵生產過程中的所有參與者。它需要在整個供應鏈與製造流程，以及能源和廢棄物管理中擷取並分析資料。
智慧邊緣針對工業營運工作負載，融合智慧、可擴充的運算效能以及 AI。其支援工廠數位分身和製造執行系統（MES）等解決方案。這種融合透過工作負載整合以及邊緣運算平台的軟體基礎架構最佳化來實現。
智慧邊緣平台提供一系列優勢，包括降低成本、提高安全性、提升生產力，以及改善即時效能。智慧邊緣可讓製造商在標準設備中執行多個工作負載，而無須將大量資料從內部移轉到雲端。它也透過近乎即時的產品缺陷檢測、流程與供應鏈最佳化，以及提高資產使用率，來實現全面的品質管理。只需新增新的工作負載，即可啟用全新的業務模式。
製造商運用分散式高效能運算系統，執行高度複雜的工作負載，好比撞擊模擬或流體力學建模。由於高效能運算系統極為強大，因此可以在可接受的時間參數內，迅速執行所需的計算。透過利用高效能運算架構來達成這類高效能運算分析、高效能人工智慧與高效能模擬的需求，製造商得以獲得最佳化成果、調整設計與系統，同時提升效率。
高效能運算系統提供高階的 CAE 工作負載和任務所需的運算力。您的專家和工程師可以利用高效能運算系統的效能與靈活性，將他們的工作加深加廣、執行更準確的分析，並縮短他們專案的價值實現時間。