探索德國工業4.0精髓 引領台灣產業變革

　　蔡英文總統自今(2016)年5月20日正式就任以來，致力推行選舉期間她所提出之五大創新研發產業(包含綠能、亞洲矽谷、生物科技、國防產業、智慧機械)，這些也是新政府啟動台灣經濟轉型的指標產業。其中，「智慧機械產業」正呼應了國際上討論非常熱烈，由德國提出之「工業4.0」議題。為了讓台灣企業對於工業4.0概念有更進一步的認知，本文中筆者將以自己先前在德國實地參訪的兩家標竿企業—工具機製造商MAG以及企業應用軟體商SAP為例，提供一些淺見，作為政府引領台灣產業變革與企業推動創新努力的方向。

MAG之工業4.0作為

　　該公司可與客戶約定每天回傳生產資訊至該公司，以利MAG可以協助客戶分析機台錯誤發生次數、預先排定維修時間及推測未來哪個機台可能產生問題。

　　MAG之前遭遇很多案例:機器雖然發出警報，但無法立即知道是哪一個環節導致異常而停機導致損失。因此 MAG開發出一套App系統，可下載於行動裝置(如平板電腦)上，提供現場人員隨時監控診斷機器運作，每項問題以是或否方式來回答，一步一步找出機器發生錯誤之可能原因。導入此工具有效快速排除機器障礙並提升客戶滿意度。

　　此外，MAG透過在機台設置感測器，可感測機台刀具的彈性係數， 並配合分析刀具運作次數與能量變化，精確評估更換刀具時間，避免之前固定期間無謂的更換，節省能源消耗及物料浪費。MAG設計一套評估矩陣，便於該公司負責人員評估，並經由矩陣落點分析，提供客戶關於機台的各項培訓或解決方案。

　　導入工業4.0 概念對MAG效益：因目前沒有政府補助，還在自主研發階段，且尚無具體數字，證明提供客戶多少附加價值。但對客戶而言，目前的運作已初步發揮成效，雖然導入工業4.0模組價格不斐，但長期而言，應該可以有效節省整體生產與營運成本。

SAP之工業4.0作為

　　在工業4.0時代，SAP協助客戶連結數以萬計資料(Big Data)，從分析中得到新發現，有助廠商即時改變生產及營運決策。因為廠商可從顧客端蒐集分析各項資訊，使得顧客不只是使用者，它們反饋之資訊也成為廠商未來開發商品或提供服務的創意來源:

一、SAP與BMW進行車聯網合作，可藉由分析使用者喜好品牌，在車輛行進中提醒使用者喜好品牌店所在位置。

二、SAP透過大數據分析足球運動員體能，提供足球隊教練充分資訊，作為配置球員攻守位置及更換球員參考。

三、SAP可藉由感測及分析蒐集到的個人生理資訊，進行未來健康分析模擬數據給個人參考。

　　SAP表示，由於目前80%的大數據資訊，是在2年內累積的，因此可以想像未來幾年大數據的成長會相當驚人。而善用大數據分析，可解決資源浪費的問題，例如2014年美國GM汽車無預警熄火，在北美地區大規模召回80萬輛，後來經實際檢測只有5萬輛以下有此問題，如果事前透過大數據分析，就無需召回這麼多車輛。

　　SAP提供核心解決方案，幫助客戶實現業務的互聯、轉型與重組，例如SAP 的可預測維護服務解決方案(Predictive Maintenance and Service)協助其客戶--凱撒空壓機有限公司 (Kaeser Kompresoren)能夠即時監控壓縮空氣站的情況，並對在客戶工廠的資產出現故障之前主動採取維護措施。

　　SAP專注於實現製造業企業流程的自動化，不只局限於實現單一生產工廠的自動化，而是將各種核心職能集於一體，包括生產、物料、供應鏈、倉儲以及成品銷售。如此，各個企業流程就能高度整合，並具備高度可視性，而這將有助於企業提高營運效率，並改進產品設計。

　　製造業目前面臨的挑戰有:個人化需求、多樣性及快速創新的產品，由於資訊流通迅速且取得便利，供應商及夥伴可能變成競爭對手。而要讓企業提高生產力及增加獲利可透過ERP(企業資源規劃)、MES(製造執行系統)以及Automation(自動化)等三種系統之導入，並藉此使營運端到客戶端達到簡單化、和諧化及減少化三個目標。 企業想要從以往簡單的產品製造進而提供複雜的解決方案，需要建立系統性的思考文化：也就是新的系統思考需要的不只是硬體資源，還需整合「軟體與服務」等資源。

　　物聯網加大數據的效益，最主要的就是充分利用所有先進科技，透過結合(Connect)、轉換(Transform)、再想像(Re-imagine)的過程，將最新的洞察運用到實際的生產營運流程，進而創造新的典範與價值。例如以前顧客結帳買了衣服，企業就覺得已完成任務，但現在透過蒐集顧客購買資訊，可以再據此規劃未來的產品設計、生產流程及通路布建等，也就是製造端與消費者是緊密連結的。而運用這個解決方案有幾項關鍵原則必須掌握:透明化、彈性化、個人化以及整合性。

　　SAP認為未來業務轉型的基礎是優化的軟件架構，而優化的目的是為了滿足物聯網生態系統中的邊緣計算、機器數據儲存、即時分析以及連接等獨特需求，從而幫助企業駕馭工業4.0。

台灣企業可資借鏡之處

　　一、德國喊出工業4.0口號，主要是希望透過業者整合自身專長技術，包括：CPS、物流、大數據、自動機械等，並縱向橫向串連上下游供應鏈，以利未來掌握關鍵技術、制定共同標準，並使廠商可以依這些標準研發設計與製造產品。如要讓上述機制運作順利，需要政府支持、產業公會投入討論以及業界積極參與。

　　二、工業4.0的運作主要是強化生產線軟硬體連結、大量運用數據、即時取得各項資訊，並連結後端物料供給及前端客戶需求，以達成最適化生產、提升效率，減少浪費。例如：機械工廠可透過此機制，於設計研發階段節省開模成本，並提升客製化能力。

　　三、導入工業4.0概念使工廠更容易直接掌控客戶需求，有助於提升售後服務競爭力。工廠透過物聯網即時監控設備狀況，可提早發現異常，以立即進行故障排除，節省後續維修成本。

　　四、資訊蒐集與分析是工業4.0時代各家企業需要提升的知能，考量公司業種與規模差異，每家企業在蒐集資訊前應該先確立需要蒐集之範圍，避免失焦，並節省分析成本。

　　五、德國企業常常集中資源，研發成果再共同分享，避免傾向一窩蜂研發製造類似的產品，造成重複投資、資源浪費。