近年來(lái)機(jī)器人設(shè)計(jì)功能在進(jìn)步而成本在下降，制造業(yè)者逐漸開(kāi)始使用機(jī)器人在不同的制造系統(tǒng)執(zhí)行任務(wù)，即使原本持觀望態(tài)度者也在跟進(jìn)中。工廠內(nèi)存在多條生產(chǎn)線、多種不同功能的機(jī)臺(tái)和多種需生產(chǎn)的產(chǎn)品組合，需依靠一個(gè)有效的生產(chǎn)排程系統(tǒng)自動(dòng)分配各產(chǎn)品到各機(jī)臺(tái)進(jìn)行生產(chǎn)，而使機(jī)臺(tái)閑置時(shí)間最小、產(chǎn)品等待時(shí)間最短、產(chǎn)品的生產(chǎn)周期時(shí)間最小化。對(duì)于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)而言，排程決策支持系統(tǒng)除了需最小化生產(chǎn)周期時(shí)間，更需考慮批貨在工站間的等待時(shí)間，避免晶圓因等待時(shí)間過(guò)久而使內(nèi)部產(chǎn)生化學(xué)變化，最終導(dǎo)致晶圓報(bào)廢。

生產(chǎn)線上需藉由質(zhì)量管制系統(tǒng)隨時(shí)監(jiān)控制機(jī)臺(tái)產(chǎn)出的質(zhì)量，以避免質(zhì)量發(fā)生異常而造成原物料的浪費(fèi)，更可能延誤產(chǎn)品給客戶(hù)的交期。雖然生產(chǎn)與質(zhì)量往往為互相沖突的兩個(gè)重要目標(biāo)，近年來(lái)開(kāi)始有研究在探討如何將質(zhì)量管制與生產(chǎn)控制互相結(jié)合，例如將批次控制或故障檢測(cè)和分類(lèi)列為排程決策支持系統(tǒng)的限制式，以同時(shí)考慮生產(chǎn)與質(zhì)量的問(wèn)題，這也將會(huì)是未來(lái)先進(jìn)智慧制造系統(tǒng)中的另一個(gè)挑戰(zhàn)。隨著少量多樣到大量個(gè)人化生產(chǎn)模式的復(fù)雜度愈來(lái)愈高，靠人腦和經(jīng)驗(yàn)來(lái)因應(yīng)的生產(chǎn)管理有其極限，透過(guò)萃取領(lǐng)域?qū)＜业闹圃熘腔蹆?nèi)置于聰明生產(chǎn)的彈性決策法則，使先進(jìn)智慧制造系統(tǒng)的每個(gè)機(jī)臺(tái)都具有即時(shí)判斷決策能力，可依照生產(chǎn)的產(chǎn)品品質(zhì)調(diào)整其內(nèi)部的生產(chǎn)程序參數(shù)以同時(shí)考慮良率、交期與生產(chǎn)力以最大化獲利。例如，依照前幾批產(chǎn)出貨進(jìn)行生產(chǎn)參數(shù)調(diào)整的方式稱(chēng)為先進(jìn)制程控制。

先進(jìn)制程控制利用生產(chǎn)線已產(chǎn)出批貨的測(cè)量數(shù)據(jù)，回饋?zhàn)罴训膮��?shù)給生產(chǎn)線中的機(jī)臺(tái)，使機(jī)臺(tái)可依照產(chǎn)出的情況動(dòng)態(tài)調(diào)整所使用的參數(shù)，即時(shí)使用最佳的參數(shù)進(jìn)行生產(chǎn)，讓制程質(zhì)量穩(wěn)定于目標(biāo)值上。相較于傳統(tǒng)SPC當(dāng)質(zhì)量出問(wèn)題時(shí)才發(fā)出異常信號(hào)，先進(jìn)制程控制為一種即時(shí)監(jiān)控和調(diào)整機(jī)臺(tái)生產(chǎn)參數(shù)的方式。制程參數(shù)最佳化可使各別機(jī)臺(tái)以最有效率的方式進(jìn)行生產(chǎn)，常用的參數(shù)最佳化方法有基因算法、模擬退火算法、粒子群最佳化算法、螞蟻?zhàn)罴鸦�算法和人工蜂群演算法等。機(jī)臺(tái)設(shè)備上配備感測(cè)器，可以即時(shí)收集運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)，分析預(yù)測(cè)機(jī)臺(tái)健康狀況。若診斷出機(jī)臺(tái)制程發(fā)生異常，可以自動(dòng)發(fā)出警告以讓工程師及時(shí)進(jìn)行維修，降低機(jī)臺(tái)運(yùn)作失常甚至宕機(jī)而產(chǎn)生的損失。聰明生產(chǎn)方式一方面監(jiān)控制程狀況，一方面診斷機(jī)臺(tái)自身，從而維持高品質(zhì)的生產(chǎn)，提高資源使用效率。

當(dāng)生產(chǎn)線上的每個(gè)產(chǎn)品都智慧化時(shí)，通過(guò)感測(cè)器的感測(cè)，將不同來(lái)源的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合與分析，最終個(gè)體產(chǎn)品將能自行判斷在不同時(shí)間點(diǎn)對(duì)自己最有利的決策。例如對(duì)一個(gè)產(chǎn)品而言，將具有判斷何時(shí)該配加工、最適合的加工參數(shù)甚至加工完后下一個(gè)站點(diǎn)的機(jī)臺(tái)為何？在先進(jìn)智慧制造系統(tǒng)中，將從各生產(chǎn)線中央控制的方式朝向個(gè)體具有智慧自行決定加工時(shí)間和下一個(gè)站點(diǎn)。然而，其中還有許多的技術(shù)需克服，如標(biāo)準(zhǔn)化的通訊協(xié)議，將決定著未來(lái)個(gè)體如何做溝通。

同一廠商設(shè)備內(nèi)部協(xié)同化，利用企業(yè)控制標(biāo)準(zhǔn)的功能特性，已經(jīng)可以創(chuàng)建一個(gè)方法開(kāi)發(fā)和實(shí)施多代理服務(wù)的制造協(xié)同化構(gòu)架，便于在分布式環(huán)境管理和控制網(wǎng)絡(luò)化的智慧制造業(yè)自動(dòng)化組件。對(duì)于不同廠商設(shè)備間的連接，現(xiàn)有方式是通過(guò)計(jì)算機(jī)作為中轉(zhuǎn)站，將不同感測(cè)器監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)收集后進(jìn)行分析。在先進(jìn)智慧制造系統(tǒng)中，則需要構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)路使工具本身具備智慧分析能力，通過(guò)通訊協(xié)議將信息進(jìn)行分析和共享，來(lái)保證信息的有效利用進(jìn)而節(jié)約資源和提高效率。