發展智慧製造 要靠虛實合一

資策會MIC產業顧問洪春暉。 記者余承翰／攝影 隨著人力成本、高效能效率要求逐漸升高，對於工業製造的技術，再次將製造業流程推向更為模組化、高效率與強調彼此協調，並需具備即時監控的能力。 從需求端的角度來看，為符合終端客戶日趨增加的客製化需求，開始提供製造業服務化、多樣少量客製化，甚至發展可提前預測需求的製造模式。 為因應相關製造需求變化，各國積極推動製造業政策，以提升整體製造業升級。 美國在2008年金融海嘯後開始推動製造業回流，提升製造業能力，制訂「再工業化政策」。 德國在2012年訂出「工業4.0」計畫，希望創造未來的第四次工業革命，提倡執行IT現代科技與傳統工業生產的「虛實合一系統」（Cyber-Physical Systems, CPS），使異質網路整合，讓嵌入式系統、感測器、機械手臂等裝置得到互動與即時控制的能力，帶動製造技術變革。 美國與德國推動智慧製造的政策後，智慧製造一時風行，已成為以製造為主的國家必須著重的要點。 過去中國大陸因工資低廉、勞動力豐沛，加上各地政府提供的賦稅減免，成為全球資訊相關業者投資首選。 2008年之後，大陸地區製造已占台灣資訊產業生產比重九成，2009年更達到九成五；後來因賦稅減免不再、勞動力出現緊縮及薪資成本逐年調升，導致大陸生產比重逐年降溫，全球各國業者除返回母國投資設廠，並積極轉往東南亞、南美等新興市場布局。 過去兩岸在製造上以合作為主的模式，也因大陸地區製造成本上升，使兩岸製造成本逐漸拉近，過去合作模式開始轉為競爭比價的情勢，連帶使台灣面臨許多製造業轉型之壓力。 因此政府在2015年推出生產力4.0的政策方案，將智慧科技應用的範圍進一步從製造業延伸至商業、農業等範疇。 無論是美國、德國推出的再工業化政策、工業4.0計畫，或是我國推出的生產力4.0方案，在核心的概念上，皆需應用智慧科技於製造或相關領域之上，以進一步提高產業的附加價值，創造更高的生產力。 目前智慧科技的發展已成為顯學，主要焦點集中於感測技術、大數據分析及人工智慧等。 將在各領域中應用智慧科技相關的新興技術，發展多元的服務創新，邁向生產力4.0的發展情境。 在生產力4.0與智慧製造發展中，不可或缺的核心技術就是CPS。 而CPS可視為類似於企業ERP的複合性整體解決方案。 過去企業藉由ERP系統，從財會、銷售等方向進行公司整體流程再造，達到改善公司治理的方式。 現在工廠也面臨各種不同環境的調整應變需求，利用CPS進行虛實資訊的整合。 從產品設計階段到產品製造實踐階段間，每個環節讓實體和虛擬資訊緊密結合，並利用從實體收集的精密資料，藉由再利用軟體運算能力及輔助決策能力，即時對針對實體生產環境做出反應，讓每個環節的實體和虛擬資訊緊密結合，以提供生產效率與彈性製造的能力。 展望未來的製造產業，因應產業環境、市場需求與社會環境變遷，利用智慧科技使製造流程更為智慧化，滿足少量多樣的客製化需求，已成為主要工業國家發展的趨勢。 為達成智慧製造與生產力4.0目標，各界積極投入發展智慧科技相關領域，從感測技術、人工智慧到大數據分析等，皆須進一步投入資源加以探究。 而CPS更是相關軟硬體技術匯流的核心，值得我國產官學研各界長期關注並投入發展。 （作者是資策會MIC產業顧問）