CPS：新一代工業智慧

專文推薦 前行政院院長 張善政

工研院董事長、資策會董事長 李世光

逢甲大學講座教授 佘日新

CPS（Cyber-Physical System）是美國面對智慧化時代到來提出的八大驅動技術中居於首位，它並不是資訊系統和工業系統的簡單結合；相較於傳統工業系統，CPS更關注於機器自主認知、預測和決策能力的實現，並在此基礎上，實現工業和資訊系統在感知、分析、決策、控制和管理等方面的深度融合。所以，在研究知識經濟的過程中，決不能忽視CPS在這次轉型中的巨大作用。

任何一次工業革命都是在生產力創新驅動下，新生產要素的出現改變現有的生產模式，形成新的價值創造空間和舞台。而CPS的出現，為下一代工業變革的方向提供了新的思維模式，或許將成為我們打開工業智慧時代大門的鑰匙。

本書獨家收錄台灣相關產學專家之研究評析，對未來發展趨勢提出精闢建議。

本書可作為產學研各個領域學習及發展CPS技術的參考資料。同樣也適合對製造領域感興趣的讀者做為閱讀。

李傑

現職：美國辛辛那提大學（University of Cincinnati）特聘講座教授

美國國家科學基金會（NSF）智慧維護系統研究中心（IMS）主任

經歷：2000年起領導全球工業大數據分析與智慧維護系統技術研發

2013年擔任美國白宮資訊物理系統與美國挑戰專案顧問

2016年起擔任美國麥肯錫（McKinsey & Company）

全球資深顧問

2016年被美國製造工程學會（SME）選為全美30位最有遠見的智慧製造專家

專長領域：數據智慧分析

產品服務創新

物聯網系統

目前的研究方向包括以工業大資料分析、CPS、智慧維護系統和產品及服務主控式創新創值設

計（Dominant Innovation），自2000年起與全球超過100家企業合作研發與應用上述領域的技

術和成果。

李傑教授的研究突破了傳統機械設備故障預測的理論、方法和技術，其關鍵性技術得到國際學

術界的認可與高度 評價，被美國《財富》雜誌譽為21世紀全球三大熱門技術之一。他所著的

《工業大數據》與《從大數據到智慧生產與服務創新》在讀者和企業中廣受好評。

邱伯華

現職：中國船舶工業系統工程研究院海洋智慧技術中心主任

工信部通導與智慧系統專家組專家

專業證書：國防科技進步獎

艦船工業科技進步獎

經歷：專注以CPS為核心的船舶智慧化和以工業大數據分析為核心

的船舶智慧資訊服務體系技術研究與應用研究。

長期主持智慧船舶技術和艦船綜合狀態評估與健康管理技術的研究與應用實踐工作。

劉宗長

學歷：上海交通大學電氣工程學士

美國密西根大學機械工程學士學位

現職：美國辛辛那提大學智慧維護系統研究（IMS）中心博士生

北京天澤智雲科技有限公司技術研發副總裁

經歷：2012年起擔任IMS中心研究助理，主要研究方向包括工業大數據智慧演算法和CPS技術，

參與項目所涉及的企業包括法國阿爾斯通、比利時魯汶機電技術中心、美國國家儀器、

中國中車、中國船舶工業集團和上海電氣等。

2016年與李傑教授和IMS中心博士團隊共同創立北京天澤智雲科技

有限公司，並擔任技術研發副總裁。

魏慕恒

學歷：清華大學自動化系博士

現職：中國船舶工業系統工程研究院海洋智慧技術中心高級工程師

經歷：從事以CPS為核心的船舶智慧化和以工業大數據分析為核心的船舶智慧資訊服務體系研究與應用工作。

審閱者簡介

蔡璞

學歷：國立清華大學動力機械研究所博士

現職：國立虎尾科技大學企業管理系教授

專業證書：曾獲中華民國傑出工程論文獎

經歷：中華經濟研究院知識經濟與智慧財產研究中心

國碳科技(股)公司

太空計畫室

航太工業發展推動小組

中山科學研究院等單位

專長領域：專長是技術地圖、新事業規劃、科技管理、產品開發與管理等，協助政府、財團法人研究機構與民營企業進行相關研究

整理者簡介

高虹安

鴻海科技集團工業大數據辦公室主任，推動集團工業互聯網轉型升級，

為美國辛辛那提大學機械工程博士、台灣大學資訊工程碩士，跟隨李傑

教授研習智能維護系統及工業大數據分析，並與財團法人資訊工業策進

會團隊同仁共同創立科智企業股份有限公司，推動ServBox可攜式機台診

斷機及工具機智能化服務平台等跨業之工具機智能化整合服務平台及相

關軟硬體關鍵技術

專業證書：曾獲第五屆國家產業創新獎之創

新菁英獎（2017）、Frost&Sullivan Best Practice年度M2M新創

公司（2015）、第十屆Intel全球挑戰賽網路及軟體運算組第一

名（2014）等榮譽。

增訂者簡介

蔡進發

學歷：國立台灣大學應用力學博士

現職：國立台灣大學工程科學及海洋工程學系教授

國立台灣大學工學院船舶及海洋技術研究中心主任

國立台灣大學船模實驗水槽主持教授

中國造船暨輪機工程師學會理事長

專長領域：研究領域包含：船舶阻力推進性能、船模實驗、船舶減阻技術及風機預兆式診斷與健康管理。

李榮顯

學歷：英國里茲（Leeds）大學機械工程博士

現職：國立成功大學機械工程學系特聘教授

國立成功大學製造資訊與系統研究所合聘教授

國立成功大學工程科技推展中心副主任

專業證書：曾獲中國工程師學會工程論文獎、傑出工程教授，科技部工程司產學合作傑出成果獎。

經歷：國立成功大學製造工程研究所所長

嚴慶齡工業技術研究發展中心副主任、機械工廠主任

專長領域：專長在塑性加工、電腦整合製造、虛擬工具機、智慧製造系

統、跨領域創意加值等。

游鴻修

學歷：日本名古屋大學工學博士

現職：工業技術研究院機械與機電系統研究所智慧機器人技術組組長

科技部中科智慧機器人自造基地主任

專業證書：相關技術研發成果獲得2017工研院「無人搬運車關鍵技術研發與自主AGV產業加值推動」

「產業化貢獻獎銀牌」、2017工研院「複合式移動型機器人定位導航技術」「傑出研究獎銅牌」

、2017工研院「3維空間磁場型解析定位技術」「傑出創新獎」、2016經濟部技術處法人科專

成果獎「智慧機器人與智動化」「價值領航獎」、2013工研院「智慧系統與自動化工程整合服務」

「推廣服務獎銀牌」、2012經濟部技術處「科專成果優良計畫」、2012經濟部技術處「科專成果最

佳推手獎」等研 究成果的肯定。

曾獲2017中國電機工程學會「傑出電機工程師」、2008中國機械工程學會「優秀青年工程師」、

2008工業技術研究院「桂冠講師」。

經歷：工業技術研究院機械與機電系統研究所智慧機器人組副組長

工業技術研究院感測與控制技術部經理

經濟部智慧自動化產業推動辦公室經理等單位

專長領域：專長是機器人控制技術、機器人定位導航技術、嵌入式系統控制技術等，協助政府與台灣產業相關廠商

，進行所需機器人技術研發。

蔡雅惠

學歷：元智大學工業工程研究所碩士

現職：交通大學資訊科學與工程研究所博士班在學中（主修AI技術相關）

工研院機械與機電系統研究所工業物聯網技術組工業視覺技術部經理

專業證書：曾獲國家發明創作獎-發明獎、優秀青年工程師、德國紐倫堡國際發明獎、美國匹茲堡國際發明獎、日內

瓦國際發明獎、工研院產業化貢獻獎、工研院品質典範獎、工研院成果貢獻獎等。

專長領域：專長是機器視覺、影像處理、PLC控制、系統整合、智慧化等，研發領域涵蓋機器視覺、控制、機電整合

及AI等技術整合應用。 主要負責經濟部環構、關鍵、科發與前瞻計畫以及民間推廣等各類型視覺及AI相

關計畫研發，申請專利數73件。

第1章　現代工業的挑戰與機遇

第2章　CPS的技術本質與內涵

第3章　CPS的技術體系與工業智慧實現

第4章　CPS的應用體系與智慧體（Agent）實現

第5章　CPS為中國產業升級帶來的機會空間

第6章　CPS的應用實踐案例

第7章　應用CPS建置台灣離岸風場運維服務平台 （蔡進發）

第8章　智慧虛擬工具機－CPS智慧工具機的數位分身 （李榮顯）

第9章　CPS機器人研磨拋光智慧製造單元應用案例：工研院攜手和成欣業公司 引領水五金產業加值創新 （游鴻修）

第10章　汽車後視鏡片生產邁向智慧製造之路 （蔡雅惠）