■陳震聰 /ACMT 主任委員
在智能製造趨勢下，企業為何而戰，如何而戰?
隨著工業互聯網、人工智能、大數據、工業機器人等智能製造技術井噴式的爆發，加上近期在人工智能在工業的重大突破，為整個工業界帶來相當大的變化。工業互聯網也被稱為工業4.0，二者都體現了目標是一致的，就是實現智能製造，實現移動互聯網和工業的融合，而工業4.0 概念發布以來其蘊藏著推動製造業發展的巨大潛力及價值。
從企業發展層面，工業4.0 並不是多數人認為僅僅針對大型工業企業
在德國的實際情況，需多中小型企業積極地開展工業4.0 的開展項目，他們也是德國經濟發展的主要貢獻者。這些企業有的歷史都非常悠久，並非要求所有企業進行組織結構的全面改寫，也不是對整個工廠作一步到位的改變，而是從小批資金投入、分步實施，從單一試點開始，循序漸進地拓展到整個企業的運營。
工業4.0 不僅僅適用於最先進產線或全新廠房，也能實現現有設備的互聯網化及升級改造。工業4.0 是一個內含豐富、動態演進的概念，其核心目標是實現數字化、網絡化以及智能化的製造及服務，而不僅僅是設備自動化與智能製造。
工業4.0 由德國率先提出，其核心是深度應用信息通信技術，推動實體物理世界和虛擬網絡世界的融合，在製造業領域型成資源、信息、物品及人的相互關聯的”信息物理系統”CPS 。除了核心的智能製造之外，工業4.0還提出通過掌控消費需求到生產製造過程，從而實現互聯工業和高效的生產管理。
圖1: 據統計在2019 年中國出生人口及死亡人口是反轉交叉點
圖2: 2015 年中國工業勞動力人口總量停滯，增長率斷崖式快速下滑
圖3: 第四次工業革命的關鍵，在人才發展
智能製造基礎上，近一步有了”智能服務世界”的戰略
智能服務世界涵蓋了產品的全生命週期，其目標是在工業4.0 生產出來的智能產品的基礎上，通過物聯網技術將產品連接到互聯網上，並應用大數據和其他IT 技術，將企業的商業模式從產品驅動轉變成數據驅動，從而銷售產品轉變為銷售服務，從而實現業務模式的革新甚至革命。人們都從不同角度的視角、層次理解工業4.0，而工業4.0 在德國及全球發展，乃至於中國與海峽兩岸仍處於一個不斷完善和發展進化的過程中，但核心理念和目標已經比較清楚，那就是數字化、智能化、網絡化的製造服務。
圖4: 企業策略發展地圖。協助與引領企業持續的成功發展! 了解而能深度運用等於為企業打下強固的地基，企業經營所面臨問題的解答都在這裡!
圖5: 智能製造企業信息化地圖。以MES 為核心，將五大系統互聯互通，提升企業經營的透視度與效益
圖6: 工業4.0 為企業人必修的課程
這是一個資源整合的時代
在工業4.0 的驅動力下，每一家企業都有其專注與發展，這也包含了智能製造的服務商。這些服務商透過十幾年或幾十年的沉澱積累成為行業中的專家，透過工業4.0 的概念在這幾年中迅速整合。再工業互聯網之開放平台下，彼此制定標準即開放互助而不斷擴大其對消費用戶的服務，形成不同層級的平台應用與生態體系，這已經成為一種趨勢及支撐。從智能產品出發，有著智能設計、智能製造、智能感知及智能計算等組合而成的工業4.0 的元素後，每一次小小的技術突破可能就會改寫工業發展的歷史，透過最新科技賽跑並訓化新技術成為製造業服務內容，共同創造製造業的美好明天！
新世代智能工廠規劃與管理——從精密模具與關鍵零件出發
模具與裝備製造業是技術密集和資本密集工業，具有勞動密集的特性及有較大的就業能量及就業機會。德國之所以能在2008 年金融危機中受波及程度小，其根本原因得利於其完整和高水平的模具及裝備製造業體系，佔據世界領先地位，是模具及裝備製造第二生產大國，擁有眾多細分行業的”隱形冠軍”，是德國經濟和就業的重要基礎與支柱。
模具是工業生產的基礎工藝裝備，被稱為“工業之母”
模具作為國民經濟的基礎行業，模具涉及機械、汽車、輕工、電子、化工、冶金、建材等各個行業，應用範圍十分廣泛。一個國家的模具技術是衡量產品製造水平的重要指針之一，尤其大型、製造精密和復雜模具的技術在國家製造業中的地位尤為重要。模具技術促進工業產品的發展以及質量的提高，為社會創造了極大的經濟效益。雖然模具不是終端產品而確是產品過程中必須的工具與裝備，模具的確是非常重要的效益放大器。隨著信息技術的不斷發展，智慧化的概念開始逐漸滲透到各行各業以及我們生活中的方方面面。目前各國都重點扶持以模具智能生產為代表的高端裝備製造服務來助力模俱生產企業的轉型升級，尤其在模具製造業龐大的中國，更是不遺餘力。
在信息化帶動工業化發展下，中國的模具設計和加工製造技術正在赶超國際模具強國水平，在企業管理技術接
軌於國際水平仍然有很大的發展空間，因此二岸及中國模具行業企業全體職工需要更加努力學習，牢牢掌握世
界模具技術的發展方向，突破過去思維，在開放思維下能充分發揮主動學習與創新創造。每一企業在經營過程
中都有不同程度的需求或挑戰，在這知識如此快速變動的現今工業發展，唯有透過學習及分享才能連接我們的
現在思維而對未來進行改變。
圖7: 模具設計開發全面流程數字化管理體系
圖8: 注塑成型工廠全面信息化閉循環回饋體系
圖9: 先進模具智能製造信息化軟件企業的在行業協同關係
如此重大轉變的動源是甚麼？
中國企業在產能過剩及低階產品加速退市情況下，造成近兩年中低階能力的模具製造行業是非常困難。而在
如此艱困的經濟發展情狀況下，中國乃至於全球企業都在全力發展行業智能製造的動源是甚麼呢?”人口危
機”、”運營成本”與”工業4.0 發展技術元素已經俱備”等這三種條件，是推動積極發展智能製造的動力來源，
都希望在這一波工業4.0 的趨勢中，能優先站在一個高度。中國人口危機及勞動力快速下滑已經危及中國製造
業發展的重要因素之一。現在新生代在學識教育水平都大幅提升，加上信息與媒體的普及，對於就業有很多種
選擇，進入傳統製造業大多數是最後選項。因此未來十年，工廠找不到作業員及工程師將是工廠的常態。
因此解決工業人口勞動力問題，唯有依托智能製造與人才升級教育二個元素。在學校我們必須根據企業實際需
求的理論與應用，積極廣大開設智能製造與先 進製程課程；在企業本身也必須透過”繼續教育”提升人員的智
能製造思維與能力。試想看看，若在現有的傳統CNC 加工裝備或者注塑成型機旁邊多了一台機器人與員工一
同工作時，您的員工不是排斥它而是一種害怕與恐懼，害怕不會學習而失去工作，恐懼無知而造成的危險性。
而工廠的辛苦、噪音及髒污相對於互聯網及貿易商務企業工作環境相對於高校甚至技職學校學生都較不具就業
吸引力。企業與學校共同打造工業4.0( 工業互聯網) 的教育與工作環境，藉著合理及邏輯性的工業流程改造及
借助通信與設備智能技術，無論是企業規模大小來讓系息化及設備裝備來充份幫助個人與企業發展，是根本解
決工業人才不足及人才出路的最佳良方。
在智能製造的趨勢下，企業為何而戰，如何而戰?
工業4.0，不只是自動化與智能製造。製造業在工業4.0 發展過程，模具、工業工程、物料與自動化是緊密相連，
缺一不可。不過企業若沒有明確的發展目標與策略，工業4.0 概念的推進能為企業帶來的效益，將可能成為一片空白。企業在建立智能製造的核心能力是秉持甚麼動力作如此改變呢? 智能製造的核心思維本質就是在幫助企業強化核心能力，透由流程創造出產品與服務內容給與消費客戶而成為客戶不可或缺的供貨商，為企業帶來運營必須的營收與利潤。
“工業4.0 由德國率先提出，其核心是深度應用信息通信技術，來推動實體物理世界和虛擬網絡世界的融合，在製造業領域形成了資源、信息、物品及人等等相互關聯的”信息物理系統”CPS。除了核心的智能製造之外，工業4.0 還提出通過掌控消費需求到生產製造過程，從而實現互聯工業和高效的生產管理。”因此工業4.0 雖然是全新概念，不過它必須承載及結合工業發展的過程經驗及今日科技的技術成就，而它仍持續快速演進中。不過沒有工業2.0 何來3.0 與4.0? 若企業沒有好的流程管理、設計能力及人才培育，智能製造又能為模具與注塑成型企業帶來什麼好處呢? 事實上工業4.0 概念並沒有新的技術，其核心理念是深度應用信息通信技術來推動實體物理世界，例如製造業之人機料法環等元素和虛擬網絡世界的網絡、物聯網、互聯網及雲計算等的融合，甚至將行業生態鏈連成為一體。
智能製造企業信息化地圖是非常重要一張圖表，充分展現實體物理世界和虛擬網絡世界的融合。這一從項目
管理出發，透過智能設計與智能仿真確認可執行方案與設計之後，再產生BOM 給ERP 進行備料採購，此時
MES 即啟動生產供單準備，當備料存入WMS 後就可以排配給Automation 的智能裝備或非智能裝備上，一氣
呵成。它已經成為企業在規劃工業4.0 及CPS 系統上的重要參考。
工業4.0 為企業人必修的課程，尤其對於傳統之模具與成型企業
隨著物聯網、大數據和移動應用等新一輪信息技術的發展，全球化工業革命開始提上日程，工業轉型開始進入實質階段。在各國的工業4.0 與智能製造等戰略的相繼出台，表明各國家開始積極行動起來，把握新一輪工廠發展機遇實現工業化轉型。智能工廠作為工業智能化發展的重要實踐模式。智能工廠的發展路徑與過去工業發展路徑不同，所有技術都在平行進行中，例如PLM-ERP-MES 等信息軟件在現有基礎上朝工業4.0 在發展，同時機器人、自動化、物聯網硬件及傳感器也是朝工業4.0 在快速整合，而正在發生大數據及人工智能也在產業與研究院大力發展之中，對於未來製造業絕對是一個衝擊。
不過工業發展再如何快速發展，它畢竟需要一個過程。上面這張圖給正在思考發展工業4.0 的企業一個清晰路徑指針，讓企業可以知道它在哪裡不足及發展步驟。在傳統又有悠久歷史的模具企業及零件成型生產企業，其行業運作模型在多年的演進之後有了標準化流程，這現行標準化流雖然在各國描述有些不同，但在總體方向上是相同的，因此各國模具在貿易買賣過程的溝通及對於商品驗收標準才能有準則。所以在此標準化流程下企業才能發展與應用信息數字化應用的背景，這二個關鍵圖表( 圖7、8)。
數字化工廠或者稱為企業信息化，對於企業進入智能製造是關鍵元素，而信息數字化的投入是需要比設備投資要更早一點，通常它的投入金額也較智能設備為低。數字化所形成閉循環系統能給與模具企業與成型生產工廠及時與充分了解模具使用狀況及和其他關聯設備的信息，透過大數據技術可以讓企業得到有效的分析與 回饋，這是模具企業進入工業4.0 的第一步以及能不斷自我蛻變的重要的關鍵。
這是一個全球分工與資源整合的時代
在工業4.0 的驅動力下，每一家消費用戶與服務企業都有其專注的產品與價值發展。行業服務商透其多年的技術沉澱與經驗積累成為行業中的專家，透過工業4.0 概念與需要迅速整合在一起成為互連互通的生命共同體。模具與注塑成型行業中已經有這樣的生命共同體的產生，它們經過幾十年或十幾年的發展後，體現在中國及兩岸已有相當深度的經驗與用戶體驗，其生命共同體組合如下圖9 。
在工業互聯網之開放平台下，生命共同體成員之間共同製定信息互聯標準，以開放互助的理念而不斷聯合擴大其對消費用戶的服務，各自形成不同層級的平台應用於行業生態體系的發展，將成為未來行業工業互聯網的一種趨勢及支撐力量。工業互聯網平台與平台之間的合作，平台與消費用戶的合作，也已經不是偶然而是一種必然。
智能設計在工業4.0 是與智能製造並列為二個重要引擎，而“智能設計、智能製造、智能感知及智能計算”等四個主要元素，完整組合才能成就的工業4.0 概念在企業智能製造發展上全面性覆蓋，因此在未來每一次的技術突破都可能就會改寫工業經濟發展模式的歷史。
這一場全球競賽，透過最新科技創新並訓化新技術成為製造服務的內容，在開放的環境下大家可以一起創造更
加美好明天！企業及管理者，您準備好了嗎? ■
