工業4.0在台灣有哪些實例?
什麼是工業4.0的蛋黃蛋白理論?跟提升產品價值有什麼關係?
工業4.0時代,台灣產業的優劣勢如何?如何把握優勢,提升各產業的競爭力?

特別邀請前中鋼技術副總、中鴻鋼鐵董事長陳玉松,提出台灣面臨工業4.0時代的策略,無論軟體、硬體,在發展過程中,都不可或缺!

 

引言:

主持人彭宗平教授(以下簡稱彭):

歡迎您收聽《台灣的明天‧明天的台灣》,我是彭宗平。我們這一季要討論的主題是科技產業,上個禮拜邀請到前中鴻鋼鐵董事長,也是前中鋼的技術副總陳玉松談工業4.0。本週繼續請董事長分享,歡迎您再回到我們節目來。

來賓陳玉松董事長(以下簡稱陳):謝謝。

彭:陳董事長從1974年就加入中鋼,在工業產品的生產製造有非常豐富的經驗,跟各個產業互動密切,並且以他在中鋼的經驗,經常輔導中下游的廠商進行自動化與智慧化的生產。近年來,更以他實際的經驗,大力倡導工業4.0的理念與實務,對台灣的工業製造及未來發展的前景,有相當的體會跟期許。上個禮拜他跟我們談工業4.0,我們意猶未盡,還是請他繼續跟我們分享,特別是工業4.0的一些實例。

 

1. 透過工業4.0概念,國內產業引入資通訊技術的例子

上個禮拜您跟我們分享了德國工業4.0的一些概念,特別是智慧工廠要落實,需要結合資通訊技術。台灣在資通訊上面有非常亮麗的表現,也有非常好的技術,該如何運用呢?您過去在中鋼任職這麼長的時間,以及後來到中鴻鋼鐵,我相信您有很多實務的經驗,包括您怎麼在中鋼內部推動,又如何輔導中下游廠商,進行工業4.0的應用,是不是可以跟我們分享一些例子?

陳:我們上個禮拜提到工業4.0,大概包括兩個部分,第一個是智慧製造,就是引進ICT(資通訊)到製造。第二個是工法的改變,我們曾經以美國的3D列印為例,來代表工法的改變。我想我就從這兩個部分,來跟各位報告幾個例子。

把ICT引進生產,可以舉中鋼的例子跟中鋼外面的例子。中鋼的例子我們叫做3I,第一個I,是Instrument(工具),就是指先前提過的感測器;第二個I,是Integration,就是整合;第三個I,是Intelligent,就是智慧。工業4.0其實是一種漸進式的發展,中鋼以前早就有3I的理念,因為鋼廠的高爐是一個黑箱,根本不知道它裏面的化學反應,一顆鐵礦石要還原變成鐵水,大概經過七個小時,但你無法詳細追蹤七小時內的發生了什麼事。直到我們透過3I,慢慢地把高爐變成一個過程比較透明的系統。透過ICT,更可以比較容易地去操控製程,這是中鋼內部的例子。

中鋼外部的例子是,「透過ICT,可以讓客戶用比較低的成本,做出同樣的機械零組件」,因為現在的CAE(電腦輔助工程分析)非常厲害,可以模擬整個forging(鍛造)的過程。以前如果形狀比較複雜,模具很難做,而且做出來一經過沖壓就會破掉。現在可以在電腦上面做比較好的模擬,所以模具設計會比較容易滿足需求。我上禮拜所說的First part, and every part is coorrect「從第一個開始,每個成品都是良品」,就是透過CAE,讓客戶能夠用這個比較簡單的鍛造工法,來取代以前比較昂貴的CNC(電腦數值控制工具機)製程,來得到這類零件。

以上是我們引用ICT在智慧製造上的兩個例子。

 

2. 蛋黃蛋白理論:透過工業4.0技術,提升產品價值

彭:您剛才提到工業4.0,在製程跟工法上面都有具體的應用。但是我好像聽到業界還談到蛋白、蛋黃的理論,那又是什麼?

陳:這確實是工業4.0非常重要的概念。例如感測器,它原本只是感測一些環境狀況的數據,如果沒有後續的模組跟應用,其實感測器是沒有價值的。舉一個例子,就是我們汽車輪胎的胎壓計,如果它只是顯示你輪胎的壓力、溫度,它的功能非常狹隘,價值很低,就像蛋白一樣。但是如果把它的資料拿出來模組化,比如說做防盜器,好比我們現在停車了,胎壓是基本上不會變的,但到辦公室之後發現胎壓怎麼在變動,就知道有人偷我車子了,這個就是所謂的蛋黃,也就是高附加價值的產品。所以今後對蛋黃的想像空間,可說是無限大,就看我們想像力有多高。透過創意,把原來不值錢的蛋白變成蛋黃,這就是工業4.0時代的蛋白跟蛋黃理論。

彭:意思是感測器除了偵測之外,它又附加了防盜的功能。廣義來說,就是感測器加上訊號的傳輸,可以讓它產生其他的附加價值跟功能。

陳:是,我想還有一個例子,就是我們的客戶做了一個叫「數位手工具」的獨特扳手,它可以在鎖螺絲時偵測扭力,用數位表達出來。但是如果沒有ICT的引入,它只是一個stand alone(單獨的)工具而已;今後將其扭力信號透過ICT傳出,就可以當做建築施工時非常重要的品保資料。可以確保玻璃幕惟的鎖緊程度,以強化建築物安全,更可做為品管系統認證的根據。

彭:您剛才一直在談的,是感測器怎麼樣去做偵測,然後利用ICT的技術,傳輸給各領域的所有人或使用者。但是我們談到工業4.0,其實還有一個重點就是robot(機器人)。機器人在這邊扮演怎麼樣的一個角色?

陳:機器人本來就是工業4.0裡面非常重要的部分。因為它基本上只是生產方法的改變,以前可能用人,現在用機器人。但是機器人要做得好,一定要很多的感測器。因為沒有感測器,機器人也不知道怎麼去動作。所以我覺得還是回歸到摩爾定律,感測器越做越小之後,無限想像的空間就跑出來了,其中自然包括了機器人的應用。

彭:所以機器人不單是在做生產,它還必須要智慧化,也讓將來整個生產方式有無限的想像空間。

 

3. 工業4.0時代,台灣產業的優劣勢

我們都知道,台灣在ICT產業有很亮麗的表現,實力堅強。未來工業4.0既然要引入ICT,到底台灣有怎樣的優勢?比起其他國家來講,我們是不是有劣勢?

陳:我覺得這是一個非常重要且嚴肅的問題。因為台灣以前比較強調硬體製造,整個工業4.0裡面,的確是有硬體,但把硬體的感測器做出來之後,還需要一些軟體才能發揮智慧製造的效果,而軟體其實是台灣比較弱的地方。所以我覺得,台灣今後一定要軟硬合體。矽谷過去幾年有一句話說,「硬體就是最新的軟體」。其實現在軟體跟硬體已經都整合在一起了,成為所謂的Embedded system(嵌入式系統)或者SoC(系統單晶片),要仿冒其實也不容易。這些技術都要靠我們台灣自己的人才,去把它發展出來。當然我們台灣具有優勢的部分,就是我們原來硬體非常強,我認為可以站在比較好的硬體基礎上,來發展我們比較弱的部分。

第二個,我覺得台灣地方比較小,以ICT來看,地方小反而會變成將來很重要的優勢。因為工業4.0整合很多東西,要互動、要了解需求,可以面對面地談會更好。今後不是只有賣東西,更要提供客戶需要的服務、體驗及Total Solution(整體解決方案),這樣的話,你一定要經常去接觸客戶,而面對面的接觸,更容易了解客戶的需求。台灣小,我覺得這一方面應該是我們的優勢,可以用台灣在地整合的經驗建立模組,再向外拓展。比如說life style(生活方式),如何透過工業4.0創造一個比較適合我們中華文化的life style,台灣真的可以做一個pioneer(先行者)。

彭:您提到台灣在硬體有非常堅實的實力,軟體比較欠缺。可是我們剛才也提到,台灣的整個產業型態,服務業大概已經超過70%了。但我們規劃很多科技的發展,常常還是習慣以「製造」、「硬體」為主要的思考概念。所以在這裡的轉型,對我們一些習以為常的觀念,要怎麼去扭轉?

陳:我覺得未來就是不能只賣東西,因為客戶愈來愈懶,愈來愈專注,比如說我們的一個CNC機器賣出去了,裡面有控制器也有很多的感測器,將來可成為售後服務、維修的重要依據。我覺得台灣已經有硬體,應該好好把握工業4.0的商機。其實大家都知道,若沒有硬體,生意真的也不容易談。比如我們有很好的馬達生產線,也有很好的CNC工具機,將來就該把控制器、感測器、ICT技術整合進去,創造更高的價值。

更重要的,也是上禮拜我談的,要「有感又有覺」,不要「有感無覺」。所謂「覺」,就是決策或者是覺悟。透過這麼多感測器收集到大數據,就要用軟體有效地處理,來預測這個設備發生什麼問題了,事先知會我們的客戶。這樣一來,他用了我們的機器就能夠非常的安心,因為他隨時可以掌控機器的狀況,正如我們可以掌控自己的身體狀況一樣。這就是所謂的將製造、服務、甚至跟體驗整合在一起,我認為若整合做得好的話,這會是今後台灣很重要的優勢,也就是利用既有的技術、產業、市場,特別是科技業整合與分工的經驗,建立一個生態體系,不是只有把東西賣出去就好了。

彭:是。台灣整個的企業型態,大家常常說我們以中小企業為主,不見得利於國際的競爭。可是在上個禮拜您提到,因為工業4.0進來之後,可以做客製化、可以做智慧化,即使小量多樣,對於生產線都不是問題,這點就有利於中小企業。依您這樣來看,未來的工業4.0,對我們中小企業是不是也是一個利基?或者會有一些發展的瓶頸?

陳:其實您看德國的工業,我們叫做中堅企業或隱形冠軍,基本上都是家族企業,多數是中小型的,屬於精益求精的百年企業。在台灣,我覺得我們是有這個條件,只要不斷地引進新的理念,我們又有很多政府的法人,都可以來協助業界轉型升級。這方面,我對於台灣發展工業4.0是蠻樂觀的。

但是最重要的,還是理念一定要對。工業4.0正如我提到的,它不是一個革命性的發展,它其實是漸進式的。我經常跟很多朋友和同仁提到,我說工業4.0其實就是TQM(全面品質管理)的升級版,也就是我們以前生產製造的時候,經常用的design for 6 sigma(六標準差),就是在設計、製造的時候,你用六標準差的觀念來管理,跟現在談的工業4.0,基本上都非常的類似。

 

4. 台灣如何改變心態,善用工業4.0提升競爭力?

彭:談到台灣的產業發展,大家常常引以為傲的是,我們有所謂的產、官、學、研這樣的整合。面對工業4.0,台灣在產官學研各個部門,有沒有哪些應當改進的地方?心態上要怎麼去改變?

陳:我要特別強調「有感有覺」這個理念,工業4.0是先有感測器,同時後面更要有軟體的分析優化。但我們現在卻有一個迷思,尤其法人跟政府,變成「有感無覺」。所謂無覺,就是他們認為軟體的分析優化不是很重要,台灣的生產力4.0很大一部分的錢又是在做硬體,所謂感測器那個部分,我覺得這一點可能我們要好好思考。因為工業4.0基本上是軟硬合一的,你拿了這麼多感測器蒐集的大數據,你怎麼去用,也就是要「有感又有覺」,光有感知,沒有覺悟(Modelling)是不會成功的。

彭:談到這個部分,我們最終的目標,還是要提升國際競爭力。未來台灣要善用工業4.0,我們需要整體地提升各個行業的競爭力。您有怎麼樣的建議,讓台灣各個行業迎接工業4.0時代的來臨?

陳:我還是覺得,今後大家一定要有服務的觀念,不要只賣東西或製造。你製造的機器裏面,如果能埋入一些感測器,然後對客戶做比較長久的承諾,那客戶跟我們之間的關係,就會長長久久。對此,我經常用大自然界生態的觀念來譬喻,我們說燕子要往南飛的時候,一定是一群燕子,也就是說一隻燕子無法飛幾千公里去南方過冬,一定要一群燕子才能越過千山萬水。同樣的,工業4.0著重整合與長久的客戶關係,就需要一群人、一群企業聯手。假使你要飛得快,或說快速地發展某一產品,可能一個人或一個公司就可以了,但工業4.0大多不是這樣。今後是打群架的時代,我覺得工業4.0給我們很重要的啟示,就是我們要好好的打群架,就像燕子是一群才可以往南飛,只有一隻燕子絕對飛不遠。

彭:我們剛才一直都在談智慧化,其實有一個很重要的概念是smart(智慧),整個工業4.0,是不是有smart這樣的元素在裡頭?

陳:那當然一定要有。我們想想看智慧怎麼來的?智慧是透過經驗而來,經驗的取得就靠感測器。所以在2008年,IBM特別提到智慧地球(smarter planet),最近又提到smart everything(萬物智慧化),就是說要有智慧交通、智慧城市,甚至將來的電力輸送要智慧電表、智慧電網,我們的機器當然是智慧機器,我們的生產是智慧製造,我們的工廠也是智慧工廠,everything is smart(萬物都附加智能裝置),我想這是今後一個非常重要的觀念。

彭:很感謝陳董事長做了這麼精闢的結尾,工業4.0就是要把我們帶向everything is smart。非常感謝陳董事長跟我們分析工業4.0,分享一些實例,跟台灣未來產業轉型、提升國際競爭力所應該採行的措施。今天的節目就進行到這裡告一個段落,下個禮拜要為各位邀請到萊特生醫集團的總裁江滄炫博士,跟大家討論台灣生技產業的未來。《台灣的明天‧明天的台灣》,我們下週再會。