在制造過(guò)程的各個(gè)環(huán)節，幾乎都可廣泛應用人工自動(dòng)化技術(shù)，像是專(zhuān)家系統可以用于工程設計、工藝過(guò)程設計、生產(chǎn)調度，以及故障診斷等技術(shù)；亦可將神經(jīng)網(wǎng)路和模糊控制技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，應用于產(chǎn)品配方、生產(chǎn)調度等流程，實(shí)現制程自動(dòng)化化。
整合平臺及軟硬體的共同發(fā)展，讓系統整合制造更加完整；讓工廠(chǎng)精確地管理原料、制程及產(chǎn)品，不但能夠因此降低成本，此外亦能提升效率。制造的自動(dòng)化化，讓制程更加精確，亦確立了工廠(chǎng)自動(dòng)化的新型態(tài)，向“自動(dòng)化工廠(chǎng)”邁進(jìn)。
近年來(lái)，制造業(yè)面臨的競爭日趨激烈，消費者的胃口瞬息萬(wàn)變，造成產(chǎn)品生命週期愈來(lái)愈短，客制化產(chǎn)品日趨多樣，制造成本亦跟著(zhù)難以控制；此外，更加復雜的其他因素變項，使得廠(chǎng)商必須隨時(shí)面對不穩定的訂單、少量多樣的生產(chǎn)、生產(chǎn)良率的控制，以及備料庫存壓力等相關(guān)問(wèn)題，從中尋求一個(gè)能夠同時(shí)提升生產(chǎn)力及競爭力的關(guān)鍵策略，成為廠(chǎng)商有志一同的關(guān)切方向。
“自動(dòng)化工廠(chǎng)”的發(fā)展，為廠(chǎng)商提出了新的方向。包括清楚掌握產(chǎn)銷(xiāo)流程、提高生產(chǎn)過(guò)程的可控性、減少生產(chǎn)線(xiàn)上人工的干預、即時(shí)正確地采集生產(chǎn)線(xiàn)數據，以及合理的生產(chǎn)計畫(huà)編排與生產(chǎn)進(jìn)度等，都是業(yè)者提升競爭力及生產(chǎn)力所必須掌握的關(guān)鍵項目。
環(huán)顧工廠(chǎng)制造的發(fā)展歷程，早期主要是讓“人”來(lái)照顧機臺；在自動(dòng)化導入后，雖然建立大量標準化規則，并透過(guò)程式系統加以控制加工生產(chǎn)，但仍然需要“人”監視機臺，制程資訊亦需要透過(guò)人工抄寫(xiě)，統計資訊內容亦不甚完整。
一直到整合平臺、軟體、硬體及機臺的共同發(fā)展，逐漸形成“自動(dòng)化工廠(chǎng)”概念，才使得廠(chǎng)商從單純的制造業(yè)，成為“服務(wù)型”的創(chuàng )新產(chǎn)業(yè)。
自動(dòng)化工廠(chǎng)技術(shù)來(lái)自人工自動(dòng)化研究
制造領(lǐng)域的自動(dòng)化，源自于“人工自動(dòng)化”的研究。自1980年代起，人工自動(dòng)化被引進(jìn)制造領(lǐng)域，制造業(yè)各種自動(dòng)化化的機械，如：沖壓機械手，沖床機械手，數控車(chē)床機器人等。制程以及系統等技術(shù)興起，自動(dòng)化制造技術(shù)尤其更加多元；此外，近年來(lái)包括系統平臺、軟體技術(shù)、感測系統及網(wǎng)際通訊等技術(shù)的突飛勐進(jìn)，讓自動(dòng)化制造系統更加強大，甚至能跨越地域限制的遠端控制，都是自動(dòng)化工廠(chǎng)的技術(shù)展現。
不可諱言，制造的全程中實(shí)現“完全的”自動(dòng)化化，雖然并非完全做不到的事情，但現在的技術(shù)的確有些難度，只能期待遙遠的將來(lái)。但這類(lèi)早期用于高科技的自動(dòng)化制程技術(shù)，是否可以用于傳統產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，這個(gè)傳統以來(lái)多是勞力密集化的產(chǎn)業(yè)，是否也可以透過(guò)相關(guān)技術(shù)來(lái)完成“制造自動(dòng)化化”，乃至于自動(dòng)化工廠(chǎng)
回顧過(guò)去的制造系統演變，不難發(fā)現是需求的改變及新技術(shù)的引進(jìn)，成為改變制造系統型態(tài)的主要驅動(dòng)力。1970年代之前盛行“專(zhuān)用制造系統”，強調快速有效率生產(chǎn)單一產(chǎn)品，以滿(mǎn)足市場(chǎng)的需求；但隨著(zhù)生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步，產(chǎn)品的生命週期隨之縮短，傳統的專(zhuān)業(yè)制造系統無(wú)法滿(mǎn)足市場(chǎng)改變的腳步，于是在1980年代衍生出可程式化及多功能的“彈性制造系統”作為替代，使產(chǎn)品型態(tài)改變時(shí)，控制者仍可透過(guò)程式化介面，調整系統的功能。
在1980至1990年代，制造系統建構的重點(diǎn)，從快速制造轉換為“提升品質(zhì)”及“降低成本”，這類(lèi)思考也導致后來(lái)“精實(shí)制造”及“敏捷制造”蔚為主流；前者指制造活動(dòng)所需資源減低，后者更進(jìn)一步將企業(yè)組織與產(chǎn)品型態(tài)變動(dòng)融為一體。1983年，人工自動(dòng)化被帶入製造業(yè)，成為工廠(chǎng)自動(dòng)化的起源，至此之后制造系統自動(dòng)化的腳步，就一直沒(méi)有斷過(guò)。
自動(dòng)化制造的目標，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，即是將人工自動(dòng)化融入制造過(guò)程的所有環(huán)節中，系統直接可以自動(dòng)監測生產(chǎn)線(xiàn)運作過(guò)程，亦可自動(dòng)調整、自動(dòng)組織，甚至“最佳化”在制程中整合設計、加工、控制及管理等過(guò)程，以適應外界或內部的變化環(huán)境。
“制造自動(dòng)化”之所以蔚為風(fēng)潮，主要的原因在于原物料價(jià)格飛漲，但產(chǎn)品的價(jià)格卻因為競爭激烈價(jià)格未跟著(zhù)上揚，廠(chǎng)商必須設法吸納因原物料上漲所增加的成本負擔；因此，讓工廠(chǎng)精確控制原料、制程及產(chǎn)品，不但能夠因此降低成本，此外亦能提升效能，制造的「自動(dòng)化」便成為工廠(chǎng)自動(dòng)化的當務(wù)之急。
另外，制造的自動(dòng)化亦是因應產(chǎn)能效率，以及人力成本等問(wèn)題的解決方桉。早期的臺灣制造商，面對逐漸高昂的人力成本，多以轉向人力成本較低的大陸做為生產(chǎn)制造基地；但在近年來(lái)，隨著(zhù)大陸經(jīng)濟轉型，人力成本也成為下一階段的新負擔。在大陸的廠(chǎng)商必須重新佈局設點(diǎn)，或轉向內地，或出走他國，而仍留在臺灣的制造業(yè)廠(chǎng)商，也同時(shí)再次面臨著(zhù)人口結構的改變。
除了基層勞動(dòng)力外，技術(shù)勞工的短缺也是相同的困境；不論任何地區，均促使產(chǎn)業(yè)界對生產(chǎn)自動(dòng)化與自動(dòng)化的更高度期盼。
因人力成本所衍生出的“自動(dòng)化制造”，指的是透過(guò)自動(dòng)化機器與人所共同組成的“人機一體化”系統，制造系統在制程中，協(xié)助“人”進(jìn)行分析、推理、判斷、構思及決策等活動(dòng)，通過(guò)人與自動(dòng)化機器的合作，系統的功能再次延伸，取代人類(lèi)在製造過(guò)程中原有的部份勞動(dòng)與腦力，如此一來(lái)，“自動(dòng)化制造”再次更新了制造自動(dòng)化概念。
目前來(lái)看，“自動(dòng)化工廠(chǎng)”概念仍眾說(shuō)紛紜，如果就業(yè)界的產(chǎn)品布局來(lái)看，仍可歸納出一個(gè)共通定義，新概念工廠(chǎng)“自動(dòng)化”，主要可以包含“制程管控可視化”、“系統監管全方位”及“制造綠色化”三層面。
從“制程管控可視化”來(lái)看，由于自動(dòng)化工廠(chǎng)高度的整合性，在產(chǎn)品制程上，包括原料管控及流程，均可直接即時(shí)展示于控制者眼前，讓控制者得以全盤(pán)掌握制程的現況，同時(shí)系統機具的現況亦可即時(shí)掌握，讓控制者得以進(jìn)行在控管制程的同時(shí)，減少因系統故障造成偏差。
此外，制程中的相關(guān)數據均可保留在資料庫中，讓管理者得以有完整資訊進(jìn)行后續規劃，也可以依生產(chǎn)線(xiàn)系統的現況規劃機具的維護；也因為資訊的整合，以之建立產(chǎn)品製造的“自動(dòng)化組合”。
“系統監管全方位”部份，由于自動(dòng)化制造的設備，必須具有感知能力，以感測器做連結，系統可進(jìn)行識別、分析、推理、決策、以及控制功能；這類(lèi)制造裝備，可以說(shuō)是先進(jìn)制造技術(shù)、資訊技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的深度結合。
當然此類(lèi)系統，絕不僅只是在工廠(chǎng)內安裝一個(gè)軟體系統而已，主要是透過(guò)系統平臺「累積知識」的能力，來(lái)建立設備資訊及反饋的資料庫。這不但可掌握產(chǎn)品完成之時(shí)程，亦可提供更進(jìn)一步服務(wù)，從訂單開(kāi)始，到產(chǎn)品制造完成、入庫的生產(chǎn)制程資訊，都可在資料庫中一目了然；此外，在遇到制程異常的狀況，控制者亦可更為迅速反應，以促進(jìn)更有效的工廠(chǎng)運轉與生產(chǎn)。
在“制造綠色化”方面，除了在制造上利用環(huán)保材料、留意污染等問(wèn)題，并與上下游廠(chǎng)商間，從資源、材料、設計、製造、廢棄物回收到再利用處理，以形成綠色產(chǎn)品生命週期管理的循環(huán)，更可透過(guò)綠色ICT的加值應用，延伸至綠色供應鏈的協(xié)同管理、綠色制程管理與自動(dòng)化環(huán)境監控等，協(xié)助上下游廠(chǎng)商與客戶(hù)之間共同創(chuàng )造符合環(huán)保的綠色產(chǎn)品。
自動(dòng)化工廠(chǎng)早期多注重在“制程”的自動(dòng)化，這主要是來(lái)自于高科技產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展；透過(guò)電腦平臺系統，直接監控機臺及生產(chǎn)線(xiàn)，適合應用在較為精密的產(chǎn)業(yè)上；此外像是沖壓工程，多需要勞動(dòng)力強的工作環(huán)境工作，就需要用到沖壓機器人，因此使用機器人乃至于“自動(dòng)化制造”成為這類(lèi)廠(chǎng)商的最佳選擇。
因此，從系統架構來(lái)看，自動(dòng)化制造可以將整個(gè)系統分為“全方位制造系統”、“可重組自動(dòng)化系統”以及“自動(dòng)化化維護系統”三個(gè)組合。特征可將自動(dòng)化制造系統大致歸納下列五項：
一、系統具有自主能力：可采集與理解外界及自身的資訊，并以之分析判及規劃自身行為。
二、整體可視技術(shù)的實(shí)踐：結合訊號處理、推理預測、彷真及多媒體技術(shù)，將實(shí)境擴增展示現實(shí)生活中的設計與制造過(guò)程。
三、協(xié)調、重組及擴充特性：系統中各組承擔為可依據工作任務(wù)，自行組成最佳系統結構。
四、自我學(xué)習及維護能力：透過(guò)系統自我學(xué)習功能，在制造過(guò)程中落實(shí)資料庫補充、更新，及自動(dòng)執行故障診斷，并具備對故障排除與維護，或通知對的系統執行的能力。
五、人機共存的系統：人機之間具備互相協(xié)調合作關(guān)係，各自在不同層次之間相輔相成。
從自動(dòng)化制造到自動(dòng)化工廠(chǎng)，基本上系統的發(fā)展均依照這五項特征為基礎，作為后續變化的支撐，而這些特征，也成為工廠(chǎng)自動(dòng)化的重要特色重點(diǎn)。
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