從工業4.0到生產力4.0

智慧製造是工業4.0發展的重要核心理念(commons.wikimedia.org)

面對中國大陸紅色供應鏈的迅速崛起，加上全球競爭轉型壓力有增無減，台灣製造業如何提升競爭力，已是當前最重要的課題之一。經濟部常務次長沈榮津指出，出口是台灣經濟的生命線，但台灣近期與大陸一樣，出口都發生連續衰退。台灣想要扭轉劣勢，除了靠貨幣政策跟加入區域性經濟組織，產業結構調整也同等重要。只要產業結構調整好了，就能順勢帶動出口。

沈榮津分析，台灣製造業的全球版圖受到兩方面威脅，一是開發中國家搶佔量產市場，二是已開發工業國搶客製化市場。如何透過升級跟轉型，朝高質化與差異化的方向發展，已成為台灣製造產業發展的重要課題。

沈榮津以台灣面板產業為例，台灣過去曾走量產方向，成果卻不盡如意，如今專注在4K2K高解析度面板市場，反而更能與大陸做區隔。他強調，「台灣一定要走自己的方向，」把自己的路先走好，才能接著去談、爭取兩岸合作的機會。

更重要的是，少子化危機將會讓台灣工作年齡人口(15至64歲)數量於2015年後開始持續下降。行政院院長毛治國指出，工作人口減少將會帶來生產力的危機，台灣在此轉折點，需要藉由「生產力4.0(Productivity 4.0；Pro 4.0)」建構典範移轉，一方面由政府帶頭加速產業創新加值轉型與產業加值化，另一方面，則是希望藉由生產力4.0的推動，讓台灣能為國際市場提供嶄新的產品生產與服務。

「生產力4.0科技發展方案」目前已經成為行政院推動的主要科技政策之一。生產力4.0策略與推動措施一次規劃8年，投入兩期政府科技發展綱要計畫，預計會在9月上旬完成初步規劃，作為各部會研提106年度科技發展綱要計畫的參考依據。


全球掀起第四次工業革命
生產力4.0的概念，其實是從德國在2011年的漢諾威工業博覽會提出的「工業4.0」而來，意謂第四次工業革命。回顧前面三次工業革命，第一次是瓦特發明蒸汽機，利用水力及蒸汽的力量作為動力源，也因此成為輕工業的基礎；第二次則是1870年使用電力為大量生產提供動力，奠定重工業的發展基礎；第三次工業革命則是使用電子設備及資訊技術(IT)，來增進工業製造的自動化。

換句話說，每一次工業革命的變革，多半都是由新科技的出現所引發，不僅為製造業生產力帶來改變的契機，甚至改變相關產業的營運模式。而工業4.0的契機，虎尾科技大學校長覺文郁認為，在製造與服務上，主要是透過物聯網(Internet of Things；IoT)、智慧機器人(Intelligent Robot)，及巨量資料(Big Data)，分別建構出智慧裝置(Intelligent Equipment)、智慧工廠(Smart factory)及虛擬實境系統(Virtual & Actual System)等三大目標，將機械、電機工程及IT系統，整合成為一個完全網絡化的生產環境。

以工具機產業為例，國家實驗研究院科技產業資訊室就建議，可以建立「工具機智慧化虛擬設計及製程應用技術開發」平台，導入設計分析技術，提高生產力，改變我國工具機產品品級，提升單機價值，設法切入高階市場。

如全球航空市場帶動加工設備年需求達新台幣0.45兆元，未來也將以每年10%成長，我國工具機產業若能運用製程導向虛擬工具機設計技術，強化先進製造能力，可望加速產業升級轉型，切入航空市場商機。

事實上，全球製造業智動化的發展趨勢，已經蔚為成形。如美國在2013年啟動「AMP計畫」，進行先進製造研發，目標在重新取得國際製造競爭力的領先地位；德國則是在2013年推動「工業4.0計畫」，以虛實合一的製造系統為核心，建構「智慧工廠」；南韓則是在2014年推動「機器人發展計畫」，以網際網路與機器人，發展下世代智慧工廠；日本則是在2014年推動「機器人國家發展計畫」，發展人機共存未來工廠，並投入發展醫療照護等服務型機器人，中國大陸則是在2011年核定「十二五計畫」，發展機器人自動化生產等製造高階設備。


台灣的生產力4.0
至於行政院規劃中的「生產力4.0科技發展方案」，三大主軸方向分別為「關鍵技術自主化」、「擴大複製產業A-team模式，創造螞蟻雄兵式的競爭優勢」、「產學連結培育人才」。科技部次長林一平更指出，經濟部及教育部必須要攜手合作，共同建構生產力4.0共通性基礎技術、系統平台，以擴展產業競爭優勢。

科技部司長馮展華指出，關鍵技術將布局發展三大科技主軸，來推動先進製造，分別是智慧機器人的智慧製造技術、物聯網的全線偵測監控技術和巨量資料的資料擷取分析技術，進而輔導中小企業生產數位化、大企業營運智慧化，達成以訂製化的服務導向體系，來帶動及深根台灣的先進製造技術。而發展積層製造(3D列印)技術，將朝需要大量客製化加工的醫療應用及結合雷射技術的複合加減法加工技術，朝醫療及工業製造兩個方向進行。

教育部主任秘書王俊權指出，要發展生產力4.0，人才將是重要關鍵。生產力4.0的人才培育，將會有兩個重點，一是培育技術整合應用的人才，以及培訓讓「操作員」晉升為「控制者」和「管理者」的產業從業人員。

生產力4.0的人才培育規劃，將由教育部、經濟部、科技部、勞動部等跨部會合作，從正規教育體系、產學研各界研究機構(系統)及在職培訓體系等三方面，推動產官學研先進製造研發網絡、發展跨領域教學模式、推動多元培訓、職訓，提升在職人員職能，以及以策略聯盟方式，由中堅企業結合供應鏈共同參與產學合作，培育培育生產力4.0所需之人才。

業界對於生產力4.0的未來，也是寄與厚望。上銀科技董事長卓永財建議，台灣要發展生產力4.0，必須把3.0數位化基礎建設一併補強，才能讓整體產業往上升級。鴻海集團副總裁呂芳銘建議，生產力4.0的方案必須要邀請業界共同參與生產製造關鍵技術的發展。友嘉集團總裁朱志洋則認為，台灣產業界目前似乎尚未凝聚出生產力4.0的氛圍，希望政府多跟產業界宣導溝通。邏輯電子董事長莊國欽，希望教育部要強化網實整合(Cyber Physical System；CPS)這方面的人才培育。


提升生產力 才能走出經濟成長泥沼
全國工業總會理事長許勝雄表示，台灣六月出口金額比去年同期衰退13.9%，創下六年最大減幅；從經濟數據來看，這一波景氣應該不會再往下掉，但如果其他國家都在推動產業提升，走向另一波循環，台灣停滯不前，未來可能會往下掉。

卓永財認為，台灣目前較有競爭力的產業如半導體、電子產業等，若能結合智慧製造與自動化機械設備，將可帶動台灣產業出口能量的提升，也將會決定未來50年甚至21世紀的國家及產業競爭力。

其實不管是用什麼名稱，第四次工業革命的關鍵，其實就是「智慧製造」，但究竟怎麼樣才算是「智慧製造」，其實沒有標準答案。台灣大學機械系教授陳炳輝就指出，生產力4.0應該定位為「智慧服務平台」，並創新商業模式，如台積電的競爭力，不僅奠基於技術的持續深化，對客戶「設身處地」的服務，更是重要的關鍵。

但行政院副院長張善政指出，台灣大部分製造業的規模不大，要結合工業4.0將資通訊新觀念納入的挑戰頗高。技嘉科技策略資訊長暨副總經理白光華也指出，工業4.0目前仍有三大障礙需要突破，分別是通訊標準、安全及人員培訓。生產力4.0可以讓製造業的運作方式，從推式需求轉變成拉式需求，讓假性需求變成真實需求，買氣才會真的變好，存貨也可以降到最低。只要有了殺手級的應用，加上大哥級的服務，就能讓工業4.0不會只是口號，也才能改變工廠管理、物料管理，改變每一個人的生活。