开卷书摘》绿色制造 智慧节能
另一方面透过工业3.5绿色制造与循环经济,朝五个方向推动。(示意图/Shutterstock)
面对全球气候变迁的挑战,世界各国和跨国企业纷纷宣布2050 年内净零碳(Net Zero)的中长期目标和推动时程,绿色制造和永续发展已成为企业社会责任与环境、社会和公司治理(Environment-Social-Governance, ESG)的重要目标,联合国也于2016 年具体推动17 项永续发展目标(Sustainable Development Goals, SDGs),包括:(1)无贫穷、(2)零饥饿、(3)好健康和福祉、(4)高品质的教育、(5)性别平等、(6)洁净水与卫生、(7)负担得起的绿色能源、(8)适合的工作与经济成长、(9)创新与产业基础建设、(10)减少不平等、(11)永续城市与社区、(12)负责任的消费与生产、(13)气候行动、(14)水下的生命与海洋资源、(15)陆上的生态、(16)和平与正义、(17)实现目标的伙伴关系。
台湾缺乏天然资源而高度依赖进口,更应善用先进控制技术和智慧科技发展循环经济,在迈向工业3.5 至工业4.0 的转型中,透过蓝湖策略迈向智慧制造,超前部署绿色制造与智慧节能。而企业转型的关键就在于是能善用先进制程控制和先进设备控制等系统,借由收集的大数据和即时分析,发现潜在造成异常的制程或设备因素,透过可控制的因子提前补救和应变,发展节能减碳的智慧制造技术,以即时调整并优化资源分配,提高产出和生产力,并建构低碳供应链,减少浪费和线上存货。
例如台积电建置企业风险管理机制,整合并管理可能影响营运与获利的各种潜在风险,并建立具体目标及绩效衡量指标,透过目标管理以鉴别气候风险、机会与因应措施,达到有效控管和系统性确立执行成效。
先进智慧控制 实现绿色制造与智慧节能
相较于国际大厂台湾中小企业较缺乏资源,能怎么赢在起跑点?作者为此提出蓝湖策略,以拓展企业的市占率,开拓专属的利基市场。所谓的「蓝湖」是指整体潜在市场(Total addressable market, TAM)规模小,比较不会吸引具备更多竞争优势的大企业,不会很快转为红海市场的激烈竞争;另一方面,蓝湖是规模比较小的利基产品、关键或特殊零组件市场,因此可以维持高毛利率。另一方面透过工业3.5绿色制造与循环经济,朝五个方向推动:数位决策最佳化物料使用效率、智慧绿色供应链、聪明生产节能减碳、全面资源管理,以及循环经济的绿色智慧工厂。
以科技制造业为例,高科技制造得维持制造环境温度、湿度和洁净度,冰水系统是半导体、面板厂的厂务系统最耗能的设备之一。本团队研发AI 和大数据分析之冰水系统调度优化节能技术,能即时预测晶圆厂冷冻吨数需求变化,并分析冰机设备运转绩效,预估各冰水主机的健康状况,以优化冰机的开机组合和配置,使冰机维持最佳效率运转区间,用最节能的方式满足工厂的冷冻需求;且能预先侦测提早预警设备的潜在运转风险,以免突然当机造成产品损失,并发展配套的决策支援系统,提供厂务工程师精准调度建议,包括开启或关闭哪一台冰机、哪几台冰机需要提早保养维护?避免人员经验差异所造成的决策不一致。本技术荣获2020国家新创奖与2021科技部未来科技奖,并推广至其他产业创造具体价值。
人机结合,台湾企业升级智慧制造和数位转型的契机
台湾企业必须掌握智慧制造和数位转型的契机,基于台湾制造能力和领域知识,整合大数据分析、人工智慧、先进品质/制程/设备控制、全面资源管理以及数位决策等智慧科技,发展分析服务产业和软体产业,累积能力留住人才,导入聪明生产与智慧制造的完整解决方案。最重要的是先改变工程师和决策者的观念和心态(mindset),来预见问题提前改善,必须调整组织架构、领导统御和管理机制,以适应「治病于未发,制胜于无形」的决策模式、加上弹性和即时决策的解决方案,达到数位转型的目标。
(本文摘自《蓝湖策略》/天下杂志出版)
【内容简介】
借镜科技产业演化趋势,引领台湾各个产业掌握转型先机
电动车、5G通讯、元宇宙、工具机、传统产业、中小企业转型获利的藏宝图
以快速演化的科技产业生态系统,借镜台湾企业兴衰实例
洞察产业先机与策略布局,发展科学管理和智慧科技实现创新商业模式
台商征战全球开拓新蓝海以提升规模效益,却常被大企业要求降价,与后进者快速复制而陷入红海苦战?台湾产业如何在大国重回制造的赛局中,运用有限资源突围,打造自己的新蓝湖,永续经营徐图霸业?
清华讲座教授暨美光讲座教授简祯富以累积三十年的产业实证和本土案例为基础,从解决各种「问题点」,沿着产业上下游为「轴线」的垂直整合,到产业生态「系统面」的洞察,提出「工业3.5」混合策略,提前收割升级的价值,并在重构中的全球产业链卡位。新冠疫情加速全球供应链重组,带来更多挑战和机会,虽然有各种解决方案,许多产业和中小型企业却受限于规模和资源,难以达到工业3.5更遑论工业4.0。作者提出「蓝湖策略」协助企业连结策略定位与聪明生产,导入科学管理与智慧科技,先厚植实力,建立稳固的蓝湖市场。
「蓝湖」比喻整体潜在市场(Total addressable market, TAM)规模小,不会吸引太多大企业竞争而很快转为红海市场。蓝湖策略专注利基产品或关键零组件,可以主动将蓝海碎形化成为蓝湖甚至蓝池塘,透过客制化、智慧科技和自主研发提高相对竞争力,让更多企业成为隐形冠军维持高毛利率,打造蓝湖联盟生态系统,推动台湾成为全球弹性制造中心。
【作者简介】
简祯富
清华讲座教授暨美光讲座教授
国立清华大学工业工程暨电机工程双学位学士,威斯康辛大学麦迪逊分校决策科学与作业研究博士、加州大学柏克莱分校傅尔布莱特学者;现为清华讲座教授暨美光讲座教授,科技部人工智慧制造系统研究中心主任、工业工程与管理学门召集人。曾任国立清华大学主任秘书、首任产学合作执行长、科学园区固本精进计划推动办公室总主持人、台积电工业工程处副处长(于2005年至2008期间借调三年),台积电、联发科、台达电、友达光电顾问。
创设决策分析研究室与紫轼书院,发表超过170篇学术期刊论文,取得20项智慧制造国际发明专利,着有《决策分析与管理》、《资料挖矿与大数据分析》及台积电、联发科、创意电子、晶元等哈佛商学个案,主编《半导体制造技术与管理》、《固本科园台湾精进》等书。
更荣获行政院杰出科技贡献奖、国家品质奖、科技部三次杰出研究奖、经济部大学产业经济贡献奖、教育部产学合作研究奖、科技管理学会院士、工业工程会士、东元奖及两次《IEEE Transactions》论文奖等学术殊荣。
希望提供台湾更多企业掌握先机,可以参考所介绍的个案公司和各家的兴衰,并了解相关理论的解释,而知道可能加速或改变演进方向的驱动力量,作为策略规划的参考。
《蓝湖策略》/天下杂志出版