提升製程自動化與機聯網 儘速站穩工業3.0關卡

綜觀所有與製造相關的產業或企業，半導體廠無論在於製程自動化、資訊化管理、機器人、機聯網暨感測器、大數據分析等不同面向的成熟度，皆處於領先狀態。TI

伴隨工業4.0口號被喊得震天價響，強調製造企業的未來競爭力，就在於自動化、資訊、大數據分析、雲端等多重因子的整合；在此情況下，不少台灣業者開始備感焦慮，亟思如何讓自己從僅止於工業2.0~3.0低檔區，快速推進到更高層次。

攤開工業4.0，箇中其實蘊含諸多內涵，並非一言以蔽之。這些內涵，大致包含了彈性化與最佳化製造能力、製程自動化與資訊化管理、機器人應用、機台設備物聯網與感測器應用、大數據分析、數位設計與製程模擬，以及數位化產品生命週期管理；若以「各項到達滿分才算是4.0」為標準，依台灣多數製造業者的現況，究竟能拿下何等成績？

某工具機大廠的董事長直言，現今台灣許多產業或企業，先別奢望工業4.0，就連3.0都尚未畢業。他認為，若以每小時產值來看，台灣製造企業的表現其實不是太好，究其主因，乃在於對數位工具的使用程度不高，而且普遍缺乏數位知識平台，所以在邁向工業4.0目標的路途上，會耗費較長的時間；在此前提下，台灣產業或企業欲加速實踐工業4.0，首要之務便是設法儘速補強數位知識能力缺口。

另一方面，根據世界機器人協會(World Robotics)所發佈的評比數據，台灣每萬人使用約129台機器人，儘管在全球名列第十、亞洲高居第三，帳面成績似乎不算差，但比起韓國每萬人使用347台的成績，可說連一半都還不到，同樣存在著亟待改善的空間。

而根據行政院主計處的估算，台灣的製造業附加價值率，長年在20%~25%遊走，雖然這部份的表現，與勁敵韓國尚維持在伯仲之間，但若與美、日、德等工業技術領先國家動輒30%以上的水準相較，其實並不算出色。

製程自動化程度  因產業別或企業規模而異

由此觀之，台灣製造業距離所謂的工業4.0、乃至於生產力4.0目標，顯然都還有長路要走。首先針對「彈性化與最佳化製造能力」項目來看，現階段部份企業已經具有較高的彈性生產能力，但反觀為數更多的企業，依然存在極大的改善空間，故得分介於2.0~3.0之間。

其次看「製程自動化與資訊化管理」，先就其中的製程自動化部份而論，因為產業別及企業規模之不同，而呈現較大歧異，例如身為全球晶圓代工龍頭的台積電，早已著手運用ICT技術，即時蒐集設計、生產及物料供應等各個構面的作業資料，接著再由專業團隊進行大數據分析，據此克服晶圓製程精進下所衍生的種種挑戰，終至提高生產效率與產品良率，比起其餘諸如鍛造鋁合金輪圈廠、塑膠射出工廠、印刷電路板廠...等等眾多產業，甚或同屬半數產業當中的較小企業，台積電距離工業4.0目標之近，理當處於絕對的領先狀態；至於資訊化管理，大多數企業均已導入ERP及MES等系統，已具有一定的成熟度與整備度，反觀中小企業的使用率則明顯較低。總體而論，台灣在於「製程自動化與資訊化管理」的得分，同樣落在2.0~3.0的區間內。

針對前已提及的「機器人應用」，目前以汽車、半導體與面板等產業腳步較快，導入比例明顯較高，其餘包括3C、塑橡膠、食品、化工乃至金屬零組件等產業，也都有一定涉獵，譬如3C廠的組裝流程，已逐漸藉由機器人取代傳統人工作業；惟根據經濟部工業局分析，台灣發展智慧型機器人應用，迄今還面臨「關鍵組件供應鏈仍有缺口」(例如IoT、視覺與力量感測器等智慧感測技術仍顯不足)、「機器人整合技術有待提升」(例如機器人業者各自發展通訊格式，不利產線應用整合)，及「國產產品市場應用實績不足」(實用性未受市場考驗，影響應用端客戶導入信心)等諸多挑戰，故此項總體得分介於2.0~3.0，同樣未跨越工業3.0門檻。

機聯網暨感測應用  亟待急起直追

在「機台設備物聯網與感測器應用」部份，現階段除了半導體產業應用程度較高外，其他產業仍然處於起步階段，而目前最亟待解決的關卡，則在於缺乏標準，導致機台設備之間的資料傳輸面臨不小阻力；總體而論，台灣製造業在此一重要項目的平均得分僅2.0，算是最需要儘快加把勁力求突破的環節。

若將工業3.0、甚至是工業3.5，列為台灣製造企業短期內最急需實現的目標，則包括製程自動化、機台設備物聯網與感測器應用、機器人應用等項目，理當被列為優先被落實的Must-to-Have任務；待扎穩馬步後，理當循序補強諸如大數據分析、虛實整合系統(Cyber-Physical System；CPS)等其餘發展進程。

有關「大數據分析」項目，半導體產業已有應用案例，以台積電為例，早在2011年便啟動工程資料分析系統升級計畫，開始投入大數據研究，到了2014年期間，平均每台生產設備都搭配近千個感測器蒐集資料，期望從大量感測資料中看出端倪，找到改善晶圓電性測試(WAT)及晶圓良率(CP)的機會點；但可惜的是，除了半導體產業外，其餘多數產業發展步調相對遲緩，而半導體產業所建立的分析應用服務模式，亦不能一體適用於其他製造業，亟需針對不同產業特性發展相應的分析應用服務平台。所以總括而論，台灣平均水準尚停留在2.0。

在「數位設計與製程模擬」方面，現今少數大型企業已導入，其餘多數製造企業仍以電腦輔助設計/繪圖為主，不過比較值得留意的現象，乃是在於大多數企業針對製程知識的處理仍流於顯性化，尚欠缺一個如同數位化製程知識資料庫的機制；普遍來說，台灣在於這個項目的平均成熟度，僅為2.0層次，今後迎頭趕上的空間甚大。

至於「數位化產品生命週期管理」，即是IT人員並不陌生的PLM系統，其涵蓋了從產品的創意發想、設計、製程、維修、後續處理直到滅亡的全程管理機制，透過其強大威力，可幫助企業在產品生命週期的每個階段，皆能做出綜觀全局的資訊導向型決策，但目前台灣製造企業導入此系統的比例並不高，總體的平均成熟度也僅止於2.0。

台灣擁有完整供應鏈  深具問鼎工業4.0之潛能

此處談論「台灣距離4.0有多遠？」議題，並非意在擊潰或唱衰台灣製造企業的信心，而是凸顯產業轉型需求至為迫切的現實，知所不足，才能直接朝向最需補強的環節急起直追。有業者坦言，以往台灣已經錯失數位化、網路化浪潮，如今一方面遭逢大國亟欲引導製造業回流，二方面又面臨新興國家挾價格優勢步步進逼，形勢可說頗為險峻，形同「只此一步、退無死所」，所幸針對環繞於工業4.0核心的電子電機、機械及資通訊等關鍵產業，台灣已有堪稱完整的供應鏈，因此只要跨領域整合做得到位，意欲拉抬所有製造產業抵達或趨近工業4.0、生產力4.0目標，理當大有可為。

但對於各個企業來說，不管迄今能力水平是否只有2.0或2.5偏低水位，都無需急著朝向4.0目標飛奔，因為一下子鋪天蓋地全面革命，唯恐未蒙其利先受其害，理當挑選一些較具轉型成功厚望的重點項目優先執行，紮紮實實地做出成績，把智慧自動化能力帶上來，贏得高層主管的信賴，首肯釋放更多資源，此後再循序擴散到其他事業部門、或其他應用項目，不失為相對穩健的工業4.0進取之道。