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2015-09-10

第四次工業浪潮 台灣亟需迎頭趕上!55042

當前全球經濟體系表現不好,正是台灣埋首練功的時候。全球第四次工業化浪潮襲來,更要努力提升競爭力,南韓已有十幾個工業4.0示範區,台灣卻還沒有...

八月二十六日,「二○一五台北國際自動化工業大展」隆重登場,幾乎所有廠商均以工業4.0為展覽主軸。然而,工業4.0是大數據、機器人還是物聯網?對台灣產業而言究竟是機會還是衝擊?本刊專訪台灣西門子數位工廠與製程工業暨驅動科技事業部總經理鄭智峰博士,由他細說分明。

融合物聯網、大數據的工業4.0

鄭智峰表示,自從「工業4.0」提出之後,在德國很快發酵,在歐洲幾乎成為一股風潮,到了台灣則是自去年年中開始,許多廠商對「工業4.0」越來越熱衷,其背後強大的力量來自許多新科技與新概念,有些甚至顛覆了以前對製造業的看法,而這些高科技跟現有技術融合後,確實可能帶來不少衝擊。

鄭智峰說,「工業4.0」所涵蓋的範疇與技術面向太多了,有的談虛擬製造,有的是數位資料管理、大數據、機器人到物聯網,有些則提到虛實整合等等,有太多新的東西,導致大家對「工業4.0」的認知相當模糊,但這些面向在他的觀點而言「全部都是4.0」。

他進一步指出,第一次工業化是發明機器,第二次是電力與輸送帶,第三次則有了資通訊(IT)與可程式設計邏輯控制器(PLC);這一次的工業4.0不僅涵蓋生產層面,連同整個供應鏈與採購端都有深遠的影響,不管是工業、農業、商業,又或者採購、物流,大家都一股腦地投入。

在台灣,最直接的例子是半導體與電子產業,自動化程度已經相當高,此外,被大家歸類為傳統產業的中鋼(2002),生產數據系統已相當完備。鄭智峰說,現在很多有工業4.0基礎的,以後不見得走得更快;而現在什麼都沒有的,以後可能一步到位,一如中國想要有網路,就直接使用光纖,反而沒有經過電線等過程。

代工受限多 台灣面臨挑戰

鄭智峰說,德國敢喊出「工業4.0」,是因為他們目前在生產的自動化、智能化程度相當高,許多工廠已經走得非常前面,這部分有些為產品加值的考量,有些是德國本身性格使然。德國本來就不走低價產品,重視創新與品質,不斷地開發新技術,另外,德國也有很多自有品牌,與台灣多為代工是有差別的。

「自有品牌會需要經營,而代工就是『你要我做什麼就做什麼』。」鄭智峰表示,自有品牌是把價值提高,而代工廠關注的是成本降低,因為代工時候產品定位已經固定,生產價值也多數固定,代工廠只能在生產效能上做手腳,把成本降得越低,空間越大,但這種情況在未來的台灣將面臨較大的挑戰。

台灣在生產效能上已經很高,但在產品價值上面太多沒辦法做。比如代工生產筆電,價格多少多數是固定的,而且是由品牌筆電公司決定,價格高的時候能讓代工業者多賺點,但價格低的時候,代工廠很可能就無法繼續。至於自有品牌可以想像許多空間,決定做更多高附加價值的產品,不用拚低價。

鄭智峰指出,工業4.0對廠商的最大衝擊,是消費需求將導致工業生產習慣改變,商業模式也跟著改變。以蘋果 iPhone為例,一開始iPhone 3只有一種規格,iPhone 4 則開始有不同記憶體規格的產品,後面甚至出現不同顏色,可以看出趨勢是越來越多款規格。如果蘋果讓消費者可以選擇顏色、外觀、程式配備等,大家一定會自己挑,以後就是消費者決定生產。

他進一步分析,在高齡化、少子化的時代,人口慢慢減少,有購買力的人慢慢覺得自己是獨特的,不希望跟別人一樣,等於消費者有能力選擇時,就需要客製化的服務。這時,當廠商因為技術而有大量客製化能力,自然成為消費者選擇的製造商。如果台灣現在沒辦法準備因應這件事情,接下來就會面臨很大問題。

客製化能力越來越重要

現在德國當地生產高級房車時,能提供消費者選用的高規格配備,已經超過百萬種,幾乎每台車都是客製化,而且是大量客製化,將來會出現這種「靈活性生產」,如果蘋果想做每支手機都不一樣,德國廠商本身是很有經驗的;在台灣,單一規格數十萬數量的製造很厲害,但要是每個規則都不一樣就會很傷腦筋。

例如積層製造(3D列印)是「加法製造」技術,與現行的減法製造混合加工的製造方式相對,將可能使未來產品的生產更有彈性、製造更複雜,但產品品質會更高且更有特色,這是需要投入的新技術。當未來加法混合減法技術的生產成本降低,而且都能客製化,生產一個跟一萬個的成本是一樣的,這時候就不需要再到越南、中國等地方找廉價勞工或大型廠房。

換句話說,將來不再需要把工廠外移到低成本地方,現有廠房因為新技術及科技的引進,能在接單時候很快完成設計、導入生產,很快做出客製化的產品,符合需求而價格能被接受,這樣競爭力就出現了。

優化生產程序 降低溝通時間

鄭智峰表示,現在台灣廠商在「工業4.0」面臨的最大問題是效率與管理。即使未來廠房所有東西都智能化,生產一支手機所需的廠房,依然需要輸送帶、馬達、感測器、自動化軟體等,讓工廠生產線知道元件如何送,讓機械手臂知道如何抓取,「所以第一步還是自動化」。

例如設計端設計好一支iPhone,送到現場生產時,必須經過詳細溝通,常常可能一張設計圖在生產線開始製造,但設計人表示不是他要的。現在提供的解決方案是,把如何生產的方式、全部生產設備都放到設計模型裡面,告訴整個生產系統,生產這樣產品需要哪些機台。

更厲害的是,生產一項產品可以從頭到尾在電腦上模擬一次,從需要哪些材料、元件,要做哪些加工,會生產出什麼東西,全部都能模擬,等於東西一設計出來就知道怎麼製造,包括花多少電力、需要多少時間。現場的人不僅清楚知道你要做什麼,而且模擬時候已經把所有參數放入,等到現場開始製造時,就不需要再處理。

我們可以想像,如果現在到一家百貨公司,有裝置看到消費者瞳孔就知道是誰,就會根據其過去的購買經驗,告訴消費者哪些有折扣等等。同樣地,在智慧工廠裡面,生產線上可以感測到現在輸送帶上的物品是什麼,它需要變成什麼樣的東西,完全根據需要的結果進行加工。

換句話說,以後的生產是看到什麼東西就知道怎麼做,優化生產程序,藉由更智能化的系統來判別需要做什麼。西門子現在提供的解決方案,高達九五%到九八%是把生產所需的流程在模擬時候就完成,也由於一模擬出來就看得到結果是否符合所需,所以在溝通時間上可以大幅降低。

迎工業4.0 三大面向有巨變

面對工業4.0,教育是相當重要的一環。鄭智峰說,生產是人才與工具的問題,現在有了「工業4.0」的工具,還需要適合的人才。例如西門子提供的自動化設備與全套解決方案,不是讓廠商說用就用,很大一部分需要現場的工程人員進行調整,而如何調整就是廠商自己要有的知識。

他比喻,這就好比給你一支iPhone,但裡面沒有APP,必須由你自己選擇要哪些APP、該怎麼用;而如果給了iPhone,裡面什麼東西都沒有,你也沒辦法使用它。

「工業4.0」的未來看起來很光明,對台灣業者而言卻是很大的挑戰。鄭智峰指出,特別是政策、技術與管理三方面的挑戰,都需要心態的調整。

政策上,業者必須朝高品質、高效能的路走;技術上,則是必須選擇適合的技術,讓生產製造能達到工業4.0;管理方面,現在的採購經理以後可能變成軟體工程師。

若以果汁工廠為例,工業4.0以後,生產果汁需要的水果原料,不再需要議價,因為經過大數據收集到的資料,就能知道現在什麼地方生產的水果是甜的還酸的,大的還是小的,甚至有即時影像知道農場生產狀況,透過大數據可以清楚知道供貨情況、品質,而原料價格就在系統內,所以不再需要採購經理打電話。

如此一來,公司管理上不再需要商科背景出身的採購,相對需要的是會寫程式來收集數據的工程師,這對現在的業者來說,「我(公司)之前的採購經理怎麼辦?」可以想見,工業4.0之後的變化是非常大的。

地方製造的優勢不再

工業4.0的世界變化雖然如此大,但目前看起來仍是話題多於實際進展。鄭智峰坦言,德國對工業4.0的看法是認為到二○三五年左右才會有雛形出來,但現在科技變化非常快,可能成熟得比想像更快。

工業4.0的競爭,在於歐、美希望生產在地化,意味著許多的生產工業會拉回歐美,而能夠拉回去就表示當地的生產具有足夠的競爭力,這才是台灣業者碰到的最大問題。過去,歐美國家的科技不是問題,但成本是問題,未來當生產一個跟生產一萬個的成本都一樣時,在中國、東南亞等地方製造的優勢就沒了。

更甚者,過去生產是全部在一個龐大工廠內,但當模組化搭配物流更加流暢時,將來可能一個工廠在印度、在菲律賓,可以串接在一起,依然擁有平順供應,卻不需要一個大工廠。

今年第三季全球經濟景氣不佳,影響市場需求,鄭智峰說確實感受到工業生產的急凍,多少影響到工業4.0與自動化進展上人才與設備的投資,但這同時也是練兵的時候。

鄭智峰透露,今年八月他訪問南韓,發現南韓已經推出十六、七個工業4.0的示範區,他希望台灣至少要有一個,讓西門子參與,可以做出來之後告訴大家,用德國先進科技能做出什麼樣的東西,能夠有拋磚引玉的效果。

他指出,台灣有許多現實問題,例如示範區的設置能不能在立法院通過,因為可能被質疑是圖利廠商,但他強調,廠商只做技術,政治問題必須由政府解決;無論如何,台灣要越快越好,這一步一定要跨出去,否則時間越拖越長,對大家越不利。