翟志莉++張濤
“智慧機械產業推動方案”出臺背景
臺灣機械制造業一直扮演島內產業升級的幕后推手,且結構系以中小企業為主,中小企業數量占總數的95%。根據臺當局經濟主管部門分類的全臺25個制造業中,機械產業(包括機床、產業機械、機械零組件、機器人及其他通用機械等)占島內制造業產值比重約7.4%,出口額占臺灣總出口比重約6.8%,并提供制造業約8.0%的就業機會,對于安定島內就業,促進經濟繁榮有重大貢獻。
臺灣機械產業向來具有群聚優勢,上中下游緊密串連,已形成健全的衛星體系。藉由業界長期累積的制造技術,加上綿密的協作網落及分工,已發展成具有高性價比與高度出口導向的產業型態,使得臺灣產品具備比較優勢,在全球大環境瞬息萬變的局勢中仍能穩定發展。尤其在臺灣中部地區,這里素有“機械產業大本營”之稱,是全球單位面積產值第一、密度最高的精密機械聚落,對全球制造業體系產生重要的影響力。而機床與木工加工機械等重要次產業,在外銷出口的表現更是令全球為之欽佩。以2015年聯合國國際貿易中心(International Trade Centre,簡稱ITC)進出口數據顯示,臺灣木工加工機械及機床出口值皆名列于全球第4位,展現出臺灣機械產業群聚效應的競爭優勢。
雖然臺灣機械產品在全球市場具競爭優勢,然而近年發達國家如德、日等以優勢品牌在市場上展開低價化的競爭,中國大陸與韓國等也在進行中、低端產品殺價競爭,使得臺灣機械產業備受挑戰。因此,要突破目前的困境,必須依賴整體產業自有技術的提升以及相關產業的相互合作與整合,方能在未來的全球化競爭中脫穎而出。未來全球制造業發展趨勢將從集中式大量生產轉為客制化及產品開發快速的市場需求,同時將會通過大數據分析及應用的加值服務,構建產業創新價值。產業結構也會從以往較封閉的垂直供應鏈體系轉型成較具彈性的開放式產業生態體系,而目前島內正面臨就業人口縮減及國際競爭的雙重挑戰,臺當局認為必須有效調整產業結構,并跳脫傳統勞力密集的純粹硬體制造思維,融入服務價值并促進產業創新轉型,才是臺灣機械產業未來發展的重要方向。
臺灣經濟主管部門負責人李世光認為,機床是發展智慧機械業的核心,雖然最近臺灣精密機械產業發展出現紅燈警訊,但回顧以往,全世界重要的產業轉型都發生在有重大危機的時候,臺灣業主只要改變低價拚量思維、加速與ICT產業整合,危機就會成為轉機。
機床產業是機械業最核心的部分,如半導體設備、光電制造設備等,這些產業發展采用的新技術如網絡化、虛擬化技術等,也會回過頭來協助機床產業做進一步提升,那就是智慧化機械,也就是智能制造的核心。
如今島內有許多專家學者在問:近3年臺灣機床制造產值已跌掉26%,過去的優勢是否還有用?以往臺灣業者自豪的“一五九”高CP值是否依舊?
李世光認為,過去臺灣業者總是談用一半的價格獲得九成表現,這個優勢至今仍有一部分存在,但這不應該是長久的產業利基。產業競爭這么激烈,附加價值就必須被提升,五折有可能會不見,單純把價格壓到這么低不見得是好事。
臺灣業者目前被競爭對手上下夾擊,要如何力拚才能逆轉勝?下一步憑什么勝出?如今全球主要國家和地區均積極尋求產業升級轉型以因應產業環境的變化。除最受矚目的德國工業4.0相關產業政策推動,,藉以維持在全球制造領域的競爭優勢外,還包括美國在2011年推出的“先進制造伙伴計劃”(AMP),藉以重新取得國際制造競爭力領先地位,日本在2013年推出的“日本產業重振計劃”,通過設備和研發的促進投資來重振制造業,韓國在2014年推出的“制造業創新3.0策略”,協助中小型制造業建立智慧化與最佳化生產程序,及中國大陸在2015年宣布實施“中國制造2025”規劃,藉以強化其機械制造業的基礎,實現制造業升級,進而帶動相關產業的發展,爭取至2025年從制造大國邁入制造強國行列。
臺灣馬英九當局2015年提出的“生產力4.0發展方案”,計劃從2015年至2024年,總計投入新臺幣360億元,將以臺灣資通訊能力結合傳感器與人機協同關鍵自主技術,建立智慧化生產設備及管理系統,并加值應用于制造業,同時聚焦于服務業及農業,藉由產業科技優勢,打造臺灣成為全球生產制造供應鏈的關鍵地位,同時營造人機協同優質工作環境,加速生產力4.0方案推動,提升整體產業國際競爭力。
在核心作法上,通過優化領航產業智慧供應鏈生態系統、催生新創事業、促進產品與服務本地化、掌握關鍵技術自主能力、培育實務人才、挹注產業政策工具等六大主軸策略,優先帶動電子資訊、金屬運具、機械設備、食品、紡織、物流及零售服務及農業等七項領航產業轉型,強化產業國際競爭力。
2016年新上臺的蔡英文當局又提出以五大產業創新研發為核心的產業政策,其中即包括智慧機械產業,主要目的是將臺灣從精密機械制造升級為智慧機械產業,以創造就業并擴大整廠整線輸出,且帶動中臺灣成為所謂“智慧機械之都”。因此,臺灣經濟主管部門在2016年規劃推動“智慧機械產業推動方案”,并于當年7月21日獲得行政部門通過。該方案目的是整合島內現有豐沛的創新能力,建立符合市場需求的技術應用與服務,以創造臺灣機械產業下一波增長新動能。
方案主要內容
該方案認為:面對德、日等技術領先者與中國大陸、韓國等技術追隨者的競合態勢,臺灣機械產業應朝向高效率、高精度、高客制化、智慧化及整廠整線應用邁進,以擺脫過去以通用型單機為主力產品,及因未能即時掌握終端使用者需求而使產品容易流于價格競爭的情況。因此,“智慧機械產業推動方案”除了發展關鍵技術與產品外,還將以物聯網、智慧型機器人、大數據分析等智能技術,同時強化臺灣本地產控制器應用,且結合航太、半導體、機械設備、金屬運具、電子資訊、能源、3C、食品及紡織等產業應用需求,推動智慧機械、智慧制造系統、整廠整線應用及智慧工廠等智慧機械設備與智慧制造應用解決方案,建立符合終端產業需求的技術應用服務能量,進而使臺灣機械產業能以少量多樣、彈性制造、大量客制化生產搶占市場,強化產業競爭力。期能透過政府引領,并整合跨部會資源與關鍵技術自主攻上兆元大關,推升臺灣機械產業成為“兆元產業”。
所謂智慧機械,就是整合各種智慧技術元素,使其具備故障預測、精度補償、自動參數設定與自動排程等智慧化功能,其范疇包含設備整機、零組件、機器人、物聯網、大數據、CPS、傳感器等產業。智慧機械范疇廣泛,依據臺灣經濟主管部門統計處數據,智慧機械產業范疇可包含機床、產業機械及ICT產業等,共含括40多項行業類別。而“智慧機械產業推動方案”的內涵在于構建智慧機械產業新生態體系,使臺灣成為全球智慧機械研發制造基地,及終端應用領域整體解決方案的提供者。
所謂智慧機械產業的生態體系就是以精密機械產業為基礎,結合資通訊技術及智慧技術等,使精密機械提升成為智慧機械,并建立Domain Know-How應用,以提供總體解決方案,并建立臺灣產業競爭優勢。同時,以航太及半導體產業作為優先練兵場域,建立整廠整線輸出海外的研發能力,并將消費者需求與應用產業快速連結,提供創新、品牌、客制化、智慧化的產品或服務。
“智慧機械產業推動方案”包含智慧機械產業化及產業智慧機械化。在智慧機械產業化部分,通過深化智慧機械自主技術的中長期布局與產品創新,并發展以解決方案為基礎的智機產品,以建立臺灣智慧機械產業生態體系為目標;在產業智慧機械化部分,則以推動產業導入智慧機械為目標,善用臺灣電資與通訊產業優勢,加速產業供應鏈智能化與合理化,以減緩勞動人口結構變動壓力,加速人力資本累積,同時創新產業生產流程以大幅提高生產力。經濟部將以過去精密機械推動成果及臺灣資通訊科技能量為基礎,導入相關智慧技術,并以所謂“連結本地”、“連結未來”、“連結國際”三大推動策略,構建臺灣智慧機械產業新生態體系。
三大推動策略解析
“連結本地”,即利用臺中地區機械產業群聚優勢,以臺中市為核心,串連彰化、云林、嘉義等地區,透過整合臺當局各部門與地方資源,構建關鍵智慧機械產業平臺,有效結合島內都市發展規劃,提供產業發展腹地與示范場域,且將智慧機械納入國際合作與并購關鍵項目,并整合產學研三方能量,以“訓練當地找、研發全島找”的方式,強化產學研合作與培訓專業人才。同時利用國際展覽等方式,拓銷全球市場,打造中臺灣成為所謂“全球智慧機械之都”。
“連結未來”,是指聚焦資源于“長與新的關鍵領域”,即打造長產品生命周期與新型數字經濟商業模式。未來將打造工業物聯科技,逐步推動人、機、物、供需的資訊流智慧化,并推動航太、先進半導體、智慧運輸、綠色車輛、能源、機械設備、電子資訊、金屬運具、食品及紡織等產業,建立廠與廠之間的整體解決方案。在核心技術方面,將持續建立機械自主關鍵技術及相關應用服務,促進半導體利基型設備、智慧車輛及智慧機器人的進口替代。在提供試煉場域部分,將強化跨域合作開發航太用機床,并整合產業分工體系構建產業聚落,通過應用端場域試煉驗證其可操作性,再以系統整合方式出口。
“連結國際”,主要分為國際合作及拓展外銷兩部分。在國際合作方面,將強化臺灣與歐、美、日在智慧機械產業領域的技術交流,引進海外技術并與國際大廠合作。在拓展外銷方面,以系統整合輸出、推動機床在海外市場整體銷售方案及強化航太產業的智慧機械行銷為重點,并更進一步整合臺當局各主管部門資源,協助產業拓展國際市場。
未來,臺當局將與業者密切合作,共同打造“智慧機械之都”,并使臺灣成為亞洲最重要的示范場域。同時廣泛運用各種政策工具,鼓勵投資與開發智慧機械,形成多元鼓勵效果。另將籌組產學研團隊,突破產業技術前緣,追求全球頂尖價值。在產業整合及行銷部分,將提升工業物聯科技,形塑上、中、下游緊密結合的產業生態鏈,強化航太等產業的系統整合輸出方案,以拓展國際市場。預期將藉由跨臺當局各主管部門,構建資源平臺,促進臺灣產機械設備導入島內先進制程應用,以達成進口替代效益,且協助業者開發智慧機械關鍵零組件、發展高級傳感技術、IoT云端技術,建立智慧化系統解決方案,設立產學人才監定中心與人才培訓,提供智慧化人才,以及提供企業出口融資及并購的相關協助。最后帶動智慧機械產值年成長率倍增,智慧機械產業年復合成長率預計至2019年為2%、至2023年為5%以上。
綜上所述,“智慧機械產業推動方案”只是推動島內產業升級的起點,可隨時依據產業需求及趨勢的變化進行滾動式修正,成為與時俱進的推動方案。同時該方案由臺當局與地方部門共同合作,提供中小企業在創新、國際營銷、資金取得等方面協助。未來,將藉由執行智慧機械產業推動方案,使臺灣機械設備業者具備提供完整解決方案的能力,同時促使臺灣加速產業升級,并藉由建構智慧生產線,通過云計算及互聯網與消費者需求快速連結,形成聯網制造服務體系。希望通過此方案的推動,使臺灣成為全球智慧機械研發制造基地及終端應用領域整體解決方案提供者。
升級轉型━臺中產業4.0旗艦計劃
在臺灣經濟主管部門與德國經濟辦事處2016年5月舉辦的“2016臺德生產力4.0論壇”,來自雙方工業界4.0的大廠共聚一堂,相互交流觀摩,此次會議,臺灣經濟主管部門“生產力4.0推動辦事室”與德國西門子公司簽訂合作備忘錄,計劃安排臺灣與德國在人才、技術、商機的交流,以實際的行動積極協助臺灣產業,因應未來市場的競爭與挑戰。
德國經濟辦事處處長賀安德表示,工業4.0蘊含巨大的潛力,若以正確方式采用,工業4.0將可以解決一些當前世界所面臨的挑戰,例如能源效率以及人口結構改變等問題。
經過這次會議,臺中市地方當局也提出產業4.0旗艦計劃,希望與德國廠商合作積極打造臺灣經濟發展的新模式,加速推動大臺中地區的制造業向高端領域發展,構建完整的上下游供應鏈與產業聚落,未來打造成為“智慧機械之都”,并結合臺灣引以為傲的資訊與通信科技產業實力,協助當地廠商轉型升級,強化產業國際優勢與競爭力,因應工業未來發展的趨勢,拓展全球市場。
臺中地區擁有機床、自行車、木工機械、手工具、光電面板、航太產業等六大產業聚落聚集地,并且是機器人、縫紉機、電動車、鞋類等四大新興產業聚落地,符合產業4.0發展特性,也是臺灣最適合發展產業4.0的城市。同時,臺中市也是高值化制造業生產重鎮。以航太產業為例,制造系統具有復雜性、零組件多、供應鏈長等特性;以工具機、自行車產業等來看,客制化程度特別高,需要快速反應市場需求。臺中軟件園區、豐富產業園區等成為臺灣中部知名的軟件產業聚落,向上科技、鼎新電腦、華經資訊等島內著名廠商已陸續進駐。
此外,臺中市是臺灣中部產學研究能量充沛的地區,包括研華科技、鼎新電腦、上銀科技、臺積電、大銀微系統、車王電子等著名廠商均已投入產業4.0技術研發,而水南經貿園區也在提供產業4.0試驗場域。
臺中的學術界,包括中興大學、東海大學、逢甲大學等中部地區27所高校,課程設計上均納入產業4.0,以培養儲備產業所需人力。
座落于臺中市的研究機構,包括臺灣金屬工業研究發展中心、精密機械研究發展中心、TAIROA臺灣智慧自動化與機器人協會等,可支持當地產業界所需的基礎研究。
臺中市推動產業4.0政策作為
第一階段,成立“中臺灣產業4.0產官學研聯盟”,由臺中市當局、臺灣工研院、臺灣機床公會暨智慧自動化與機器人協會,以及中部27所大學等各方共同簽署“中臺灣產業4.0產官學研合作策略聯盟”合作意向書,整合中部地區產官學研能力,全面提升中部地區產業技術與競爭力。
在促進產官學研合作方面,臺中市當局先后與逢甲大學簽署“制造服務設計在臺中:創新平臺方案”科技合作計劃意向書,成立臺中版制造服務設計工坊;與向上游戲科技股份有限公司、逢甲大學及亞洲大學簽署“移動應用產學合作備忘錄”;華錫鈞航空工業發展基金會洽談中部航空產業合作事宜;與美國互聯網領導廠商思科(Cisco)簽署《智慧城市合作備忘錄》;同時,促成臺灣德大機械公司與先構技術研發公司分別捐贈機械手移載教學機及30套數字工廠模擬軟件給逢甲大學;與逢甲大學、德國紐倫堡大學、德國法蘭克福研究所(Fraunhofer Institut)、JOSEPHS━Die Service-Manufaktur、臺灣中衛發展中心共同創設“工業4.0的創新創業平臺”。
此外,臺中市當局還組織當地制造企業,共同成立“A-I-M航太工具機產業技術大聯盟”(A-I-M分別指航天、智能、機械產業),藉由生產力4.0技術,提升臺灣機床產業邁向智慧制造,生產高端加工航太零組件,與島內航太制造結盟,目的為搶占全球5.2萬億美元的航空市場。
第二階段,臺中市當局依據產業發展自治條例,設立“臺中市產業發展基金”,定期獎勵和資助產業4.0創新研發技術,提供融資相關協助;同時規劃參訪中部27所大學院校,思考如何結合產學界以共同推動產業4.0。
規劃舉辦“臺中市產業4.0國際論壇”,邀請大數據處理、物聯網、傳感器、人工智能等國際專家學者研討智慧制造關鍵應用技術發展。
此外,與勞工主管部門合作,舉辦勞工大學及職訓課程時納入產業4.0課程,并將該課程資訊提供給經發局俾傳遞至中臺灣產業4.0產官學研合作策略聯盟之學校及企業,減低學用落差。
第三階段,在臺中市產業聚落(精密機械科技創新園區一、二期、臺中工業區、大里工業區、中科等)全面擴大產業4.0應用。在水南經貿智慧城先行試驗,進而全市推廣智慧生活服務。