台湾银行家/AMP、工业4.0概念为何夯遍全球?

台湾银行家12月号双封面。(图/金融研训院提供)

撰文/梁国源

在iPhone问世并在全球掀起一股智慧手机热潮之前,没有人预料到手机尺寸竟会愈做愈大,扭转往昔消费者认为手机就该轻薄短小的定律,更没想过长年称霸消费性电子领域的个人电脑市场,竟会被硬体规格相对普通的手持行动装置所蚕食鲸吞。此一转变,凸显了先进制造业(详见名词解释)崛起,将彻底颠覆你我既定的偏好与僵固性的认知,并为人类日常生活带来绵长深远的影响。

更重要的是,先进制造业的崭新生产模式,不仅正在大肆破坏全球制造业生态体系原有的互动与平衡,亦与人口老化少子化、消费者意识与个人主义盛行、环境永续发展等大趋势不谋而合,使其必然为人类社会带来划时代的变革及典范转移。

☉ 既有生产模式将出现革命性变化

先进制造业将如何改变当代与规模经济相伴的生产模式?首先,过去厂商透过大量生产同质商品模式,压低制造成本,人们也惯于扭曲自身需求,选购市场上规格既定的商品。如今,随着网实融合系统(Cyber–Physical System,CPS)的发展,客制化少量生产不再如以往般窒碍难行

也就是说,在电脑智慧管控让即时调整与效率生产变得易如反掌后,当前客户提前下单以便业者大量制造,厂商尽早累积库存以利客户后续追加订单等传统生产模式将日渐式微

以积层制造(additive manufacturing)技术中应用最广泛的3D列印为例,其可透过层层堆叠的加法方式制作商品,大为改变原有的减法生产模式,使业者不需要再为如何切削雕琢模具,才能减少无谓的材料浪费而大伤脑筋;抑或是目前正在建构中的物联网(Internet of Things,IoT)概念,将借由智慧晶片等众多资讯承载体,与无远弗届的网际网路相结合,将原先杂乱无章、过于分散的巨量讯息全数集中管控。再借由大数据的长期累积与统整分析,充分掌握个体的独特需求,寻找出最适合每位消费者、企业、政府的方案,皆是意义重大的生产革新,使制造服务化、灵活化、节约化、智慧化的理想成为可能。

☉ 时代趋势促使先进制造业加速发展

再者,已开发国家的人口老化与少子化趋势,不仅让就业人数下滑,并日益加重社会负担,全球化又让国际间的竞争益发白热化,使产业界为因应劳动力减少带来的人工成本提高困境,以及力求在竞争对手中脱颖而出,对智慧型生产、服务与照顾等用途的机器人需求益发迫切。

同时,随着消费者意识与个人主义抬头,让需求趋于多样化;人口减少及气候变迁、资源枯竭危机所造成的减少使用(Reduce)、物尽其用(Reuse)、循环再利用(Recycle)的环保3R风潮兴起,再加上材料成本攀升,都令旧有的规模经济、减法生产模式恐难以为继,迫使业者寻思及着手改良多样、少量制造的新技术,以及提升资源运用效率的新制造手法。

更何况,在技术进步日新月异下,产品从萌芽、成长再到成熟、衰退的生命周期快速缩短,使厂商面对超额获利期急速压缩的庞大压力。在提高营运效率,加快产品投放至市场的步伐之余,更积极改进材料品质与工艺,增强复杂产品的生产灵活性等,才能在比拚速度、品质、价格、特色的年代,和竞争对手一较高下。这也是当前智慧型手机业者逐渐将研发重心分散至穿戴式装置(wearable device)、虚拟实境(VR)技术应用等多重领域的原因。

☉ 美、德以AMP计划工业4.0领跑

眼见人类社会演进的趋势,愈来愈朝向先进制造业倾斜,各国政府为抢得先机,无不想方设法营造有利相关产业成长茁壮的环境,并从旁尽力辅助,强化国家竞争力,以避免遭他国占尽产业革命甜美果实的命运。像是2011年美国德国率先提出先进制造伙伴(AMP)计划、工业4.0概念,即是期望透过再工业化(Reindustrialization)提升高阶制造技术,进而创造高附加价值的生产活动,重组生产链,发挥重振制造业的功效,以及维系制造领域领先优势的目的,并顺势带动就业与经济发展。

具体而言,美国以强化先进材料、生产技术、制程、数据资料与设计等产业共通基础能力,为主要的技术发展推动项目,也增设国家创新研究网路(NNMI),促进产、学、研相互合作,加速将科学研究成果落实于产业应用,促使制造业回流,并提升创新能力与竞争力;德国则以物联网、网路服务(IoS)为范畴,发展水平整合价值网路、终端对终端流程整合、垂直整合制造网路、工作站基础及网实融合系统等技术为核心,建构出具有制造领先优势的智慧工厂。

2012年,在〈英国高价值制造的未来展望报告〉(A Landscape for the Future of High ValueManufacturing in the UK)中,亦揭示资源效率、制造系统、材料整合、制造制程、商业模式5大领域的趋势变化,足以影响未来发展。因此,英国透过整合研究机构、鼓励产学合作、设立国家及技术创新中心、编列预算推动研发等方式,将领先性技术、知识与经验应用在产品制造、制程与社会服务上,以创造高经济价值,促进经济永续成长。

☉ 亚洲国家以自身优势强化竞争力

不甘未来竞争力继续落居西方工业国之后,2015年日本中国、台湾分别提出机器人新战略、中国制造2025计划、行政院生产力4.0发展方案,变法图强。其中,日本主打人机共存的未来工厂概念,透过感测器、控制与驱动系统、云端运算、人工智慧等技术的结合,发展能相互联网的机器人,以因应高龄化社会需求。

同时,着重发展资讯处理、精密加工、制造环境、接合装配、立体塑型、表面处理、机械控制、复合新机能材料、材料制程、生物科技与量测技术等,意欲重新擦亮日本制造招牌;中国则借由发展智能制造设备、新一代移动通信、三网融合、物联网、云端运算等技术,强化自主创新能力,并优化产业结构,实现制造业资讯化与高阶化,以及2025年成为制造强国的目标。

至于台湾方面,亦试图从优化领航产业智慧供应链生态系统、催生新创事业、促进产品与服务国产化、掌握关键技术自主能力、培育实务人才、挹注产业政策工具等6大面向着手,优先推动电子资讯、金属运具、机械设备、食品、纺织、物流及零售服务、领航农业等8项产业转型升级,强化其国际竞争力与不可替代性,达成让制造业、商业服务业、农业生产皆能数位化、预测化、人机协作化、智慧化,抢占全球智慧供应链关键地位的最终目标。

迄2016年,政府进一步将资源汇集在「五加二」创新产业之上,希望能借由聚焦绿能、国防、智慧机械、生技医药、亚洲矽谷、新农业、新材料循环园区,重塑台湾产业的全球竞争优势。

☉ 抢攻顶峰?人才竞争力是取胜关键

然而,各国虽有这些看似高瞻远瞩的先进制造业推广计划,但概念与政策架构的同质性颇高,究竟谁能拔得头筹?

勤业众信发布的〈2016全球制造业竞争力指标报告〉(GMCI)指出,在美、德、日、英等20世纪制造业龙头持续投资、开发高价值的先进制造技术下,预估2020年中国将把全球最具制造业竞争力的头衔让给美国,屈居其后;而先进制造业的蓬勃发展,也将让德国与日本成功对抗人口严重老化的趋势,续居全球制造业第3、4名的强权。相较之下,过去标榜高效率、低成本制造的台湾,却从2013年的第6名、跌落到2016及2020年的第7及第9名(详见表)。

何以如此?该报告针对全球高阶主管的调查结果显示,人才连年击败成本优势、劳动生产力、__供应商网络、法规制度、教育系统、实体基础建设、经济、贸易、金融与税务制度、创新政策与基础建设、能源政策、当地市场的吸引力、健康医疗制度等要件,成为推升全球制造业竞争力的首要因素,突显出菁英脑力激荡迸发的创意火花大小及新技术可行度高低,实乃决定一国能否在先进制造领域站稳脚跟的关键。

遗憾的是,吸引人才刚好是台湾的弱项。世界经济论坛(WEF)的〈全球竞争力报告〉指出,近年来台湾留住人才的能力明显低于邻近的竞争对手中国、韩国,吸引人才的能力亦同样逊色(详见图1),显示台湾不仅难以吸引好人才,人才流失问题更加严重;牛津经济研究院(OxfordEconomics)更预测,2021年台湾技术人才将明显供不应求,并以平均每年-1.5%的速度恶化,人才缺口为受调查46国之最(详见图2)。

由此可知,当先进制造业的决战地移师至人才,即脑力竞逐时,台湾产官学界实应透过教育体系、职业训练(含在职训练),提供厂商充足的高素质人力,更须解决人才外流问题,以及重新检视与改善相关制度对外来优秀人才的友善性。

特别是先进制造业的活络,会衍生庞大的电信、旅游、物流、银行、资讯科技等支援性基础设施与服务之需求,能有效带动相关行业的发展,并创造为数众多的就业机会。同时,先进制造业具有研发、技术密集的特性,从业人员创造的附加价值较大,人员薪资报酬通常相对较高,有助于一国高薪与优质工作的创造、所得水准的提升与分配的改善,乃至于民间消费成长的维系、出口动能的增强、研发能量的蓄积、竞争力的增进等面向,均助益良多。

因此,若台湾执政者仍未找出先进制造业的精要所在,抑或已知相关核心思维,却受现有制度及资源配置失当限制,且未见积极提升先进制造业发展最关键的人才竞争力,即便政府部门竭力试图模仿美国、德国、日本等制造业大国的成功经验,也只算是东施效颦。

要言之,政府发展先进制造业必须有双管齐下的思维,亦即除了要对其有充分且明确的认知、完整的发展架构及规划相应的产业政策外,还要兼顾揽才与留才,方可促使产业升级,再次擦亮台湾经济奇迹的招牌。(本文作者为元大宝华综合经济研究院董事长、国立清华大学科技管理学院荣誉教授、国立台湾大学经济学系兼任教授)  ※ 精彩全文,详见《台湾银行家2016年12月号》。※ 本文由财团法人台湾金融研训院授权刊载,未经同意禁止转载。