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工業4.0升級可推動全球制造業變革

工業4.0

工業4.0升級可推動全球制造業變革（工業4.0）

試著假想以下情景：如果有一天，鴻海這個臺灣的代表性制造大廠，不幸被新的競爭對手搶走蘋果手機訂單，這些對手卻不是一個規模更龐大、資源更雄厚的大集團，而是分散在五、六個國家的年輕小公司。你相信嗎？這個預言，不是危言聳聽，而是工業4.0創新應用在新公司上，可能帶來的變局。

打破既有游戲規則、企業要活就要升級工業4.0

未來這些新興的小公司，甚至可以不用蓋工廠，而是在許多大樓里，以智慧生產設備分別制造新蘋果手機，再以云端彼此連結，和蘋果協調訂單與出貨排程。他們的獨特優勢是善于打破傳統供應鏈、品牌商界限，串起一群隨時可變化陣形的螞蟻雄兵，比目前的鴻海更準確快速出貨到全球多個國家。除此之外這些新秀還能善用軟硬整合的機器智慧，來打造專屬于每個人的蘋果手機，看你要什么顏色、尺寸都能幫你訂制，再送到你家門口。
臺灣西門子數位工廠事業部總經理鄭智峰強調：工業4.0的出現不是為了創造又一個新名詞，是要提醒所有制造業，你過去最相信的游戲規則要改變了！不能再迷信大量制式化生產及壓低成本等思惟，這些過時作法已愈來愈行不通，必須升級。在金融海嘯后這早是許多具危機感歐洲企業的共同課題。

制造業想繼續生存、必須力圖變革工業4.0

到底什么是工業4.0？這個名詞意指全球第四次的工業革命，正在興起。主要原因是美國硅谷云端產業興起，可以用許多軟件虛擬化的方法，取代傳統制造業仰賴的種種優勢，預計將逐漸讓許多舊思惟制造業，淘汰出局。因此制造業若想繼續生存，就必須尋求變革。
德國協助企業發展4.0專家，也是工業4.0一書作者森德勒指出，蘋果手機本身就是一個很好的例子，它將原先只有通話功能的手機接上計算機，結果手機可以連接各種虛擬應用軟件，發揮遠超原先預期的功能，也讓許多傳統制造商，一夕面臨生死存亡。
又例如一個使用手機行動導航的應用，就讓全球許多做車上導航機的硬件商，營收大減。難怪當蘋果、谷歌近日有意發展無人車，跨足汽車領域時，讓歐洲車商深感焦慮。近日才發表智慧車的宏碁，創辦人施振榮指出：現在歐洲車商死都不想把自己的資料放到硅谷公司的云端，因為早就把他們當跨界過來的新敵人。除此之外蘋果引領的行動革命，除了影響品牌商，也已沖擊到臺灣許多過去乖乖當一個螺絲釘，靠設計代工接單的硬件廠商。

工業4.0云端結合自動化生產、不升級就滅亡

手機芯片設計服務業者釩創營運長高達人，如此描述這幾年協助手機商做項目的差異：以前摩托羅拉考慮在傳統手機上加上行動支付，是捧著一年上百萬美元的研究項目資金來給釩創工程師測試研發芯片用?，F在蘋果有意做行動支付，只是將釩創網羅為眾多項目伙伴之一，事前研究資金一塊錢也沒有，只承諾事后分傭。而且當蘋果發現純軟件應用比釩創支付芯片更好就轉向，后來我們只好轉做智慧家庭芯片。高達人說，臺灣硬件商的新敵人是軟件，而蘋果也不愿再提供硬件商穩定的合作保證。
也因此第四次工業革命這個名詞的出現，是預言一個全球制造業全面性被軟件網絡顛覆或取代的現象，而且發生在制造價值鏈的每一個環節上，誰都逃不掉。依照德國政府估計，轉型到工業4.0的過程，約在二零三零年會完成。鄭智峰強調這過程會慢慢讓現有企業競爭力變弱。鴻海等做代工組裝的臺灣頂尖大廠的管理與制造流程，不久后都可以靠專家輸入計算機，用云端結合自動化的新生產模式代替，不升級就將滅亡。
至于驅動此次變革的新科技只要所有云端、物聯網相關應用，能在制造業環節上發揮作用的都可以納入。其中最有關鍵影響力的科技，包括行動網絡運算、社交網絡、物聯網、機器對機器串聯與大數據預測分析。也因此工業4.0 最早在二零一一年由德國負責策劃全國科技政策的國家科學與工程院提出時，就在大方向上期待當地制造業與全國國民盡速了解物聯網、網絡云端的創新，避免制造霸權被美國取代。但德國政府并沒有提出明確答案，只提出警示，希望在2030年前找出制造業新的升級方式。至于到底要升級到什么境界才夠？德國政府的規劃，是至少需要超過前三次工業革命的成果。

全球瘋搶制造霸權臺灣工業4.0的機會在哪里？

在了解工業4.0前，必須先回顧前三次革命帶來的變革在哪里。第一次的工業革命是發生于十八世紀中后期，全球出現第一架機械化紡織機，發展出機械取代純手工的技術；第二次工業革命則是始于二十世紀初，主要變革是用清楚分工的大量組裝生產線，取代分工松散的家庭工廠方式。第三次工業革命則是一九七零年代以來，由于計算機興起工廠逐漸發展出用電腦程序自動控制的設備，帶來的變革是工廠自動化，取代過去人力結合機械的組裝方式。
而以德國西門子至今做變革的經驗來看，最終極的境界是從設計、到蓋廠房、設計生產線與管理，全部都用一套虛擬與實體生產深度結合的新系統來貫穿。這里面每個機器都能透過云端，彼此對話，協助人類做智慧化決策。只是德國政府的觀點相當能反映現實，很快就讓中國大陸、日、韓等各國政府普遍重視跟進，各自訂定了自己版本的因應工業4.0變革政策。美國更早在二零零九年由歐巴馬總統提出了美國再工業化的政策構思，在二零一一年正式啟動先進制造聯盟計劃，隨即提出用三維打印重返制造的項目。
簡單來說從德國、日本、到美國，均強調用云端網絡智慧化來升級制造業，背后隱含著全球各國急欲搶到下一波制造霸權的企圖心。至于在臺灣也在今年上半年，由行政院科技會報初步確立了臺灣版本的生產力4.0政策方向。
行政院副院長張善政指出：德國強在硬件制造、美國強在云端創新，政策都是選自己最強的產業再加強；臺灣要救的太多了，還得面對人力不足等問題，每個國家面對4.0變革，想改善的都不一樣，臺灣產業借鏡國外也只需要取自己適用的地方就好。鄭智峰也解讀指出由于德國前三次革命都已完成，現在只需關注第四次，不像臺灣與許多新興國家可能還有2.0或3.0沒超越，需要追上的腳步都不同。至于各國政府搶回制造霸權的風格，有何不同？分別有哪些是臺灣產官學界可仿效的呢？

中國：跳躍式發展工業4.0、挑戰全球制造強國

首先從臺灣制造業最忌憚的新對手大陸談起。二零一三年起由大陸國務院企劃提出的中國制造二零二五政策，就是為了因應德國工業4.0變革而提出，希望在二零二五年邁入全球制造強國行列。目前已定出在資通、航天、節能等十個領域的制造業要升級。同時每一個領域的內部升級，還分為五大工程，包括智慧制造、綠色制造、工業強基、高階設備創新與制造業創新中心等，聽來相當復雜又龐大。
簡單說，他們就是要先在這十年內先超越德國，腳步很積極！曾經至大陸考察中國制造二零二五的工研院知識經濟與競爭力中心首席研究員陳清文解讀，因為大陸現階段是世界工廠角色，制造有規模、但水平不高，因此必須規劃出一個十年的長期計劃，從最底層的工廠設備自動化、到最高階的物聯網串聯云端，智慧生產管理都有規劃，希望能全盤完成。
陳清文觀察因為現階段大陸需要把變革3.0的工廠自動化先完成，需要很多機器人工具，最近東莞已經出現了新興的機器人研究基地，發展腳步非?？?。德國思愛普軟件系統臺灣總經理李漢麟坦承，要做4.0的變革最快的方式就是從零開始，蓋最新的廠房，人才也要重新雇用，免去遷就舊設備、老師傅。這一方面大陸業者靠砸錢走跳躍式發展，最強大。

美國：拚自造+大數據、找出工業4.0制程改善契機

面對德國自稱工業4.0變革是首創，美國也不甘示弱。由于美國制造業外移已久，不太可能一夕間把供應鏈全找回來，由歐巴馬提出先進制造聯盟的，是采取三維打印自造的創新方式來補救。身為當地領頭羊的美國奇異集團，今年五月已經成功用三維打印制造，做出了噴射機引擎，實力相當驚人！
也別忘了美國在軟件大數據方面的強大優勢。微軟全球電子產業技術長山本宏強調，IBM早在十年前，德國還沒發明工業4.0這個詞，就用大數據入侵工廠了，已經取代掉需要工廠研發、維修、業務部門的許多工作！
另韓國則于二零一四年提出制造業創新3.0計劃，希望用云端創新來引領韓國產業轉型，目標是在二零二零年之前，蓋出一萬個智慧工廠，野心也不小。日本業界雖關注工業4.0但政府起步較慢。今年六月日本經產省提出的因應方式，是期許日本制造業爭取國際合作。

德國：制造是國家命脈、執行工業4.0創新最徹底

至于最早提出的德國，因為制造實力堅強已是國家核心競爭力，根據二零一三年調查指出德國工業占整體產業的毛附加價值比例，近二十年來從沒掉到百分之二十五以下。當地企業如西門子、寶馬，對于掌握下一波制造霸權的危機感也最嚴重，因此是目前針對工業4.0的變革，執行創新最徹底的一群業者。
比如寶馬集團就提出用工業4.0做創新，藉此跨界綠能環保，甚至可以從頭設計電動車工廠，徹頭徹尾創新。在云端發展方面則是開發全套互聯駕駛科技系統，從車上3G車聯網服務信息到連接手機的軟件都自己設計，宣示做軟件絕對不比硅谷差。德國工業自動化設備龍頭西門子，自二零一一年以來先在位于安貝格的工廠，施行串聯物聯網、虛擬軟件等多種有4.0思惟的創新系統制造自家產品。
回歸到臺灣現狀，距離這個第四次工業革命的變革是否還很遙遠，只能跟著別人后面跑？目前已經有工業4.0變革，臺灣紡織業者宏遠副總經理高錦雀坦承，宏遠和許多國內中小企業制造商狀況差不多，通常今年買這臺設備、明年買那臺，信息服務系統又是另外做，光是讓廠內設備可以互相對話就不容易。距離實現工業4.0變革愿景，是用一套全方位虛實系統來貫穿整個流程，還有很長的一段路要走，臺灣應該要有完善的政策協助。
張善政認為臺灣要去做美國自造、或德國最徹底的智慧制造化，現階段都太遙遠。但是臺灣的優勢是有尚稱不錯的工業制造基礎，也有計算機資通訊產業，可以彼此深度結合起來把彼此價值拉高，再把這些結合資通訊創新的經驗，拿來解決其他產業的問題

臺灣：加速虛擬應用、工業4.0產業升級帶來大商機

張善政強調：臺灣不論哪個產業，最大的問題是經濟規模做不大，然而云端軟件最大的好處，就是可以透過虛擬應用，把格局做大，其實是產業升級的新契機。也因此臺灣初擬訂的生產力4.0政策，不只有德國等地標榜的工業制造，還有農業生技、零售物流。最終政策目標是希望藉創新帶動產業轉型，在二零二四年達到制造業人均生產總額提升百分之六十，以及商業服務業人均生產總額提升百分之四十，農業人均生產總額提升百分之四十。另外也解決高齡化社會來臨，將面臨的缺工與新型人才問題。
在工業方面臺灣的生產力4.0配套是協助傳產業者，善用臺灣資通訊業者的專長來創新。如前述的紡織廠宏遠興業，顧問團除了德國思愛普導入企業信息管理，也有臺灣工業計算機研華協助導入廠內計算機整合制造系統。在農漁業方面，臺灣農委會也已和中興大學、嘉義縣政府合作試驗，用無人機空拍來管理東石鄉廣達八千二百公頃的海上蚵棚，協助掌握災損。至于在面對高齡化社會，更早迎接此沖擊的日本，堆土機業者小松，也聰明打造大數據維修客服系統，減少人力?？磥砼_灣生產力4.0的創新與面對全球制造業的變革，只要善用島內已有基礎的云端智慧科技，更可能為產業升級帶來許多新商機，重點還是要迎頭趕上腳步積極的大陸。

驅動工業4.0五大破壞性創新科技

行動網絡運算：手機連結網絡實時傳送各式訊息，促進工廠第一時間掌握訂單。
社交網絡：社群網站如臉書，由網友留言匯聚出的產品改良意見。
物聯網：機器設備內建傳感器，自動偵測各種狀況，如故障就會發警訊。
機器互：工廠內設備可自行透過內部網絡互通運作，不用透過人力。
大數據分析：各種信息收集并分析。例如將工廠設備所需電力數據分析，找出節能方案。

全球四次工業革命歷程（工業4.0）

工業1.0、十八世紀末

全球出現第一架機械化紡織機，主要變革是用機械取代純手工。

工業2.0、二十世紀初

美國發展出全球第一條組裝生產線，主要變革是用清楚分工的大量組裝生產線，結合電力，取代過去家庭工廠等生產方式。

工業3.0、一九七零年代

一九六九年全球第一臺可以寫入程序做自動化操作的控制器發明出來，自此工廠逐漸發展出各種用電腦程序做自動化控制的設備，取代純機械操作。

工業4.0、從現在開始

美國硅谷自二零零零年以來，逐漸發展出云端大數據等新應用，沖擊原有制造生態，這次變革主要是讓制造業者找出一套更能結合實體制造，與虛擬科技的虛實融合生產模式。
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工業4.0升級可推動全球制造業變革（工業4.0）

打破既有游戲規則、企業要活就要升級工業4.0

制造業想繼續生存、必須力圖變革工業4.0

工業4.0云端結合自動化生產、不升級就滅亡

全球瘋搶制造霸權 臺灣工業4.0的機會在哪里？

中國：跳躍式發展工業4.0、挑戰全球制造強國

美國：拚自造+大數據、找出工業4.0制程改善契機

德國：制造是國家命脈、執行工業4.0創新最徹底

臺灣：加速虛擬應用、工業4.0產業升級帶來大商機