前情提要

什麼是工業4.0?

《天下》雜誌一年半前率先推出「未來製造它說了算!德國的章魚戰略:工業4.0」封面故事,報導德國繼隱形冠軍之後,如何傾全力投入「工業4.0」,目標生產全面聯網、智慧製造。當時,《天下》設計一套劇本,以動畫的方式,讓讀者快速了解未來工廠的樣貌:


進入正題

工業4.0──58秒的競爭

2016年中,天下再報導工業4.0,這次前進六個國家、九個現場,親訪德國的兩位大師,帶回「工業4.0不是自動化,而是整條價值鏈全週期管理與服務」的新觀念。

文:賀桂芬‧辜樹仁

工業4.0,短短三年,從概念到實踐,速度飛快。

西門子在安貝格(Amberg)的工業4.0示範廠,生產一台控制器,58秒,台台不一樣;BMW丁格芬(Dingolfing)的工業4.0廠,單機轉換塗裝顏色,58秒,輛輛不同色;奧普蒂瑪(Optima)生產一瓶香水,58秒,瓶瓶不一樣。

單機能做到58秒製造完全不同的產品,是供應鏈、生產及客戶服務完全連網,點對點、端對端之間,反應速度大幅加快後的成果。

「你生產的產品無法連網,以後不會有人跟你買,而你的產品就算能連網,你不善用連網產生的數據,會有別人來把服務你客戶的生意搶走,」推動工業4.0的先驅、《工業4.0:即將來襲的第四次工業革命》作者桑德勒(Ulrich Sendler),在德國慕尼黑接受《天下》專訪時指出,「這類事情來的速度,比任何人想像的都還要快,什麼都不做,等於自殺。」

「你不會知道你的下一個競爭對手會從哪裡冒出來,」桑德勒舉他親眼見到的例子,一家小軟體公司,只是在電梯各處掛上監測器,就把電梯製造商的售後服務全都搶走,而且百分之百客製化。

台灣一向專攻大量生產、代工製造。然而,「技術和製造不再是重點,產品只是載具,重點是隨產品而來的服務。這是商業思惟和商業模式的深度改變,」SAP物聯網資深副總裁凱瑟(Thomas Kaiser)表示。

桑德勒明確指出,工業4.0的定義,是透過虛實整合,實時掌握與分析終端使用者,來驅動生產、服務,甚至是商業模式的創新。

「一切商業活動的開端,始於買方,」桑德勒指出,工業4.0的定義,是「從服務顧客驅動研發、供應鏈和生產,整個系統或整個價值鏈的全生命週期管理與服務(SysLM)。」

工業4.0和你我有什麼關係?

工業4.0讓個人專屬商品,不再只是名人特權,未來人人都可以擁有!

Nike、Addidas等知名運動品牌一向有替運動明星開發專屬運動用品,拉抬自己品牌知名度的行銷策略。最有名的就是Nike的NBA籃球明星喬丹系列籃球鞋、PUMA替世界短跑名將波特量身訂做的金色短跑鞋,以及UA的NBA球星柯瑞籃球鞋。

2012年底,全球第一大運動品牌Nike推出了一項客製化運動用品服務「NikeiD」,消費者可在Nike官網或App選擇自己喜愛的顏色、樣式、材質與鞋墊,輸入電腦系統後,隔一陣子,Nike就會將鞋子送到你家中。

高度個人化商品對消費者來說,有獨特魅力,「因為他們可以創造屬於自己、獨一無二的產品,」在德國最早開發出大量客製化生產設備的全球包裝機械領導廠商Optima董事總經理索特(Martin Sauter)對《天下》說,「所以消費者會願意多付一點錢買個人化產品。」

未來工廠的「全生命週期管理與服務」

生產流程各階段可以達到的功效
產品開發測試

● 縮短開發、測試時間與成本
● 協同式研發

供應商 / 業務接單 / 採購

● 縮短進料、接單到生產時間
● 減少庫存

生產:智慧化 / 模組化

● 大量客製化、少量多樣
● 機器狀態監控、預防性維護
● 生產線最佳化自動調整

客戶服務

● 客戶機器狀態監控、預防性維護
● 客戶機器遠端維修

通路銷售

● 消費者獲得個人化產品
● 拉近企業與消費者互動

怎麼做到

● 上中下游所有機器聯網連線,自動對話溝通(物聯網)
● 零組件、產品全生命周期追蹤記錄
● 生產數據即時分析


運用的新技術

● 硬體:感測裝置、網路裝置、機器人、穿戴式裝置、3D列印、智慧型手機、平板電腦
● 軟體:雲端平台、大數據分析、人工智慧、虛擬實境VR/擴增實境AR

研究整理:辜樹仁

「唯有這樣,才能解決製造業現在面臨的市場快速變化、需求個人化、生產條件沒有辦法快速靈活應變,勞動力又缺乏的難題,」桑德勒說,「很多企業把工業4.0理解為工廠自動化和無人化,這是很危險的。它會蒙蔽了企業,看不清楚大局。」

這也是為什麼,每年春季的德國漢諾威工業博覽會,已成工業4.0最重要的展示場。美、中、英、德、日五國元首,再忙也得去一窺究竟。

工業4.0在台灣,同樣紅得發紫。政策喊出來了,一年半內上百場論壇一場接一場,到德國參訪的團體一團接一團。台灣從南到北已有近百家企業,喊出工業4.0口號,或已實際採取行動。但仔細檢視,工業4.0在台灣,概念尚未釐清、共識尚未建立。

未來工廠的「全生命週期管理與服務」

生產流程各階段可以達到的功效
產品開發測試

● 縮短開發、測試時間與成本
● 協同式研發

供應商 / 業務接單 / 採購

● 縮短進料、接單到生產時間
● 減少庫存

生產:智慧化 / 模組化

● 大量客製化、少量多樣
● 機器狀態監控、預防性維護
● 生產線最佳化自動調整

通路銷售

● 消費者獲得個人化產品
● 拉近企業與消費者互動

客戶服務

● 客戶機器狀態監控、預防性維護
● 客戶機器遠端維修

怎麼做到

● 上中下游所有機器聯網連線,自動對話溝通(物聯網)
● 零組件、產品全生命周期追蹤記錄
● 生產數據即時分析


運用的新技術

● 硬體:感測裝置、網路裝置、機器人、穿戴式裝置、3D列印、智慧型手機、平板電腦
● 軟體:雲端平台、大數據分析、人工智慧、虛擬實境VR/擴增實境AR

研究整理:辜樹仁

「唯有這樣,才能解決製造業現在面臨的市場快速變化、需求個人化、生產條件沒有辦法快速靈活應變,勞動力又缺乏的難題,」桑德勒說,「很多企業把工業4.0理解為工廠自動化和無人化,這是很危險的。它會蒙蔽了企業,看不清楚大局。」

這也是為什麼,每年春季的德國漢諾威工業博覽會,已成工業4.0最重要的展示場。美、中、英、德、日五國元首,再忙也得去一窺究竟。

工業4.0在台灣,同樣紅得發紫。政策喊出來了,一年半內上百場論壇一場接一場,到德國參訪的團體一團接一團。台灣從南到北已有近百家企業,喊出工業4.0口號,或已實際採取行動。但仔細檢視,工業4.0在台灣,概念尚未釐清、共識尚未建立。

五國佈局爭霸 台灣方向不明

德國
國家   德國
政策   工業4.0
大聯盟   工業4.0平台

以德國機器設備製造業為主體,前後延伸至整個價值鏈的虛實整合

經過多年論證,德國已有共識,工業4.0不只是生產和自動化,而是產品開發生產銷售與服務,整個系統全生命週期管理與服務。工業4.0不但是國家政策,亦整合相互對立的企業、工會及研究機構,甚至從教育開始改起。

美國
國家   美國
政策   先進製造
大聯盟   工業物聯網聯盟(IIC)

加快工業生產物聯網軟體開發和標準制度權、製造業回歸

美國90年代發動IT革命,帶動的不是產品的改朝換代,而是商業模式和服務的根本改變。而去製造化的道路,令美國飽嘗社會M型化之苦。金融海嘯之後,美國痛定思痛,也舉國家之力,推出先進製造、虛實整合的政策,吸引製造業回流,挽救就業。

中國
國家   中國
政策   中國製造2025
大聯盟   無

製造大國變強國

中德兩國共同發表《中德合作行動綱領》,計劃合作把這世界工廠變成「世界的工業4.0工廠」。2014與2015年,中國都買了近40家德國企業,其中不乏技術和市佔都是全球龍頭的隱形冠軍。距離現在還有33年的2049年,中國矢志要從製造大國變強國。

日本
國家   日本
政策   無
大聯盟   企業各自努力

生產自動化、機器人、控制器、感測器

「贏在技術,卻輸在商業模式,日本已經多次遭遇這種殘酷的挫敗,」日本法政大學教授西岡靖之告訴《日本經濟新聞》說。然而,焦頭爛額的安倍政府無暇他顧,目前日本在工業4.0競爭上的舉措,還侷限於個別企業。

英國
國家   英國
政策   無
大聯盟   2050工廠/先進製造研究中心

合作研發數位工廠、自動化、人機協同等先進製造技術,讓英國重回製造

英國中部工業重鎮雪菲爾一座今年五月才落成啟用、斥資20億台幣的「2050工廠」,結合產官學研資源,提供英國業界工業4.0解決方案。平台才剛啟用,已吸引IBM、日本三菱、川崎等企業,上門尋求合作。

台灣
國家   台灣
政策   生產力4.0
大聯盟   A-I-M航太業工具機產業技術大聯盟

鎖定電子資訊、運輸、機械、食品、紡織、物流與零售、農業等7行業

台灣將工業4.0奉為產業轉型的國家政策,大小論壇逾五十場,組團到德國的參訪不下二十團。在摸索與實踐的艱辛過程中,台灣已經長出兩家工業4.0工廠,其中一家甚至是再傳統不過的紡織業。

研究整理:賀桂芬、辜樹仁

五大國強勢參戰,觀望、等待已是奢侈,台灣要站在哪一邊?  看完整封面故事>>

獨家專訪

專家這樣看

邦廷
德國工業4.0平台秘書長

邦廷:企業不改變,就等著關門大吉

我們持續不斷地在全德國舉辦各種會議和活動,向它們解釋什麼是工業4.0,會帶來什麼挑戰和機會。如何說服企業動手做工業4.0?最簡單、最直接,但不是很友善的答案,就是你如果不改變,幾年後你的企業就等著關門大吉...  看專訪全文>>

桑德勒
工業4.0權威

桑德勒:工業4.0非大公司專利

製造商必須找出它可以怎麼樣利用這些大數據,為客戶創新產品和服務。擁有數據的供應商如果不善用這些數據,會有別人來搶。特別是有些小的新創公司,它們只需要一台筆電、好的點子和一些程式設計,就可能會把服務你客戶的生意搶走...  看專訪全文>>