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台湾如何迈向工业4.0

2019-07-11 10:54栏目:观点
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  自美国提出先进制造伙伴计划(AMP)、德国提出工业4.0计划等重大产业革命性政策,企图重建与引导全球智慧制造技术发展,这股工业4.0浪潮就席卷全球,方兴未艾。在这股卷动产业革命的浪潮下,台湾傲视全球的电子科技业,及隐形冠军的中小型制造业,势必受到影响,制造业该如何掌握这股潮流,从中找到转型契机,面对未来的竞争与挑战呢?

  台湾三大产业的因应策略

  工业4.0的可能性,从M2M(Machine to Machine)、 M2B (Machine to Business)垂直整合的智能工厂,延伸到串连企业接单到客户服务价值链(Value Chain)的水平整合,乃至价值网路中合作伙伴的价值网络应用服务导向整合(peer-to-peer value network),都是制造业迈向未来制造必需循序渐进的目标,台湾有许多不同规模的制造业者寻求IBM的建议,每个企业对工业4.0的诉求与切入点都不甚相同,IBM建议,应该先将企业在这场革命中的策略定位。三到五年中长期的营运规划思考清楚,然后再订出迈向工业4.0所要达到的规模、时程,以及每一阶段蓝图架构,这样才能毕其功于一役,减少来回修正的冤枉路。

  目前來看,正热情拥抱工业4.0的产业族群,以电子制造业为大宗,包括IPC、网通厂、EMS组装厂,其次是工具机产业,再来是半导体产业。将这些企业以规模、生产价值链所处位置与工业4.0发展模式来区分,大概可分为三种:

  第一种产业通常是硬体设备的供应者,以网通业者及IPC为代表。他们在工业4.0的垂直整合中属于联结(Connection Layer)层,着重的是机器与机器(Machine to Machine)间的资料交换,感知器的布署与机台连线能力的掌握,因此这一类厂商通常是从生产设备连线、资料传输渠道与自动化的能力谈起。这个族群的企业虽然很想切入完整工业4.0垂直整合的应用,但是仍普遍存在向上设计整合工业4.0上层商业应用情境与智慧分析运用的落差。

  第二种族群是系统整合者,以EMS厂为主,这种类型的企业规模较大,具备整厂输出的能力,企图建立一个工业4.0的智慧工厂(Smart Factory)典范,将生产环境的高度自动化及高度连结性当作示范工厂的诉求,目前这种类型的厂商以组装厂居多,而他们面对的问题是,虽然已经具备高度自动化及产线连结的能力,但即时性大数据分析与动态生产规划优化的能力偏低,对于这一种族群的企业,IBM多建议在讨论智慧工厂的同时,也必须开始思考智慧分析应用情境来定义资料搜集的种类与收集点,同时建立大数据平台处理产线运作时产生的大量即时数据,包含哪些机台资料、参数或环境资料需要被搜集都必需详加定议,方能有助于线上(Online)、即时(Real time)的设备维修预测、动态生产排程、设备使用率等等更进一步的分析及优化之需求,才能真正落实工业4.0的概念。

  第三种是半导体厂,在工业4.0的路上,半导体产业的高度自动化以及大数据分析的灵活运用已经让它达到3.5,接下来需要思考的是更多的整合,例如排程的整合尚未做到即时(Real Time),在进行更高阶的分析及优化目标时,许多设备还是需要进行更新,并且同样应该事先计划定义好资料搜集的规格,模拟优化的情境。

  首先确立策略定位,再决定改革规模


  从目前与台湾企业接触的经验,IBM观察到,企业对工业4.0的想象、预期达成的目标与实际的规划,多少有些落差,因此卢志浩建议,每家企业都有自己想要参与工业4.0的出发点,企业主应该首先对公司的角色定位及自身优势做清楚定义,因为角色定位将会影响随之而来的商业模式和改革规模。

  从更高的角度来看工业4.0的角色定位分类:

  1、硬体设备制造者(Device Maker): 由于掌握硬体制造的优势,但不容易在产业规格标准定义上扮演领头羊角色,可以先进行智慧工厂(Intra-factory)的建置,运用大数据分析与物联网技术,提高生产效率、优化产品品质。

  2、解决方案整合者(Solution Integrator): 透过与设备商合作,连结系统与设备,在整个生产流程中进行预测分析及优化,从接单到出货,可以做到近乎即时的订价及产能排程,并与协力厂商间分享资讯的能见度,经过分析后再回头优化原本的计划,强化厂与厂间的价值链应用(Inter-company value chain activity),进而提供高度客制化的产品,进入可高度追踪的物流系统,做到可预测的售后服务。

  3、系统标准的建立者(Ecosystem Builder): 由于已经是产业生态系统领袖,更应该清楚定义价值网路中不同伙伴的角色及资讯在价值网路中的流向,哪些项目必须自己做?哪些必须找寻合作伙伴,要做多大规模的应用?哪些使用情境需要建立?建议可以制定应用程序接口(API),分享即时产能、订单、存货的资讯,使产线上的合作伙伴都可以取用这些资讯。

  制定发展时程及蓝图架构

  工业4.0的目标并非那么简单,会因产业的特性而影响时程?当角色定位及规模都已经确定,想要迈向工业4.0的企业,最后就可以订出策略性的时间表,及每个时程预计达到的架构蓝图,例如M2M、MES、DataPlatform Service、 ERP 、API? SOA、 Cloud等,根据这些架构方向,再去发展每一个层次必须扩张的能力及策略的结盟。

  对于制造业来说,工业4.0提供了极佳的远景与话题,同时也是许多目前遇到瓶颈的中小企业的转型契机,这一场全世界瞩目的工业革命,令人引颈期待!