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物聯網發展與標準動態(二):德美日等國帶動智慧工廠舉措與推動重點

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科技產業資訊室 (iKnow) - 賴明豐 發表於 2017年6月13日
根據拓墣產研預估2018年全球智慧製造及智慧工廠市場規模將有機會達到2,500億美元(1),這股以智慧製造推動傳統製造模式轉型的潮流正熱絡發展中,其中智慧製造即是與全面聯網、自動化與生產效益等劃上等號(2),讓傳統工廠朝工業4.0發展,從過去生產自動化順利進展到能動態利用各種感控機制,結合以人為本的方式進行更為靈活彈性的製造與生產程序(3),並利用資通訊科技、雲端運算與商業分析方法,達到快速調整及策略訂定的目標。而這股火熱的工業4.0潮流實有賴於各國積極推出各項政策推波助瀾功不可沒。本文即以政策為主要觀察對象,整理德國、美國與日本等國家相關舉措與推動重點。
 
盤點政策面的發展狀況,為了促成這波工業4.0浪潮,許多國家陸續端出各式政策以推動智慧製造轉型行動。歐盟在其Horizon 2020計畫中即規劃超過百億歐元的規模進行多項技術研發,例如物聯網架構及技術、資通訊技術、軟體與演算法,以及電力能源監控與儲存技術等等。其中德國為了重振其工業製造領域優勢,提撥約兩億歐元推動工業4.0計畫,並由BITKOM、VDMA與ZVEI三大業界團體成立「工業4.0平台事務局」,但政府為了擴大其服務範圍將該事務局納入經濟能源部與教育研究部轄下共同管理(如圖一),其中由教育研究部主導推動工廠研發、設計與生產自動化發展相關計畫,以及辦理各項技術移轉和推廣活動,而經濟能源部則成立「中堅企業能力中心」隨時提供工業4.0發展相關動態、規劃推動雲端運算與大數據相關應用,協助企業導入數位化生產製程或工作方法等,希望能提高製造業佔GDP比例由15%成長到30%、提高製造產能50%、減少能耗20%~50%,讓企業能藉此降低營運成本進而反饋增加員工薪資水平。



金融風暴後,美國體認製造業對支撐經濟成長扮演關鍵的角色,因此計畫發展先進技術做為美國製造業競爭力的核心,並提出「國家製造業創新網路計畫(National Network for Manufacturing Innovation,簡稱NNMI)」(如圖二),陸續推動多項計畫與相關法案,由聯邦政府出資十億美元創設十五個製造業創新研究所,其研發方向包括機器人、先進生物、化工流程,與能源材料等等(4),同時也推動創新獎勵與競賽活動,邀集千家廠商共同合作並計劃繼續投資八億美元成立製造中心,促成產官學研聯手發展先進製造產業關鍵技術與服務系統,逐步打造一個先進製造協作網絡(5),達成戰略目標──提升競爭力、促進技術轉化、加速發展製造勞動力,以及確保穩定和可持續發展的基礎建設。



日本則是公布了「日本再興戰略」的經濟成長策略,成立「工業價值鏈計畫(Industrial Value Chain Initiative,簡稱IVI)」。不過由於日本企業較為保守,並不願意將工廠內部資訊公開,因此IVI採取軟性作法(6),統一規劃推動的日本版工業4.0溫和標準(如圖三)係交由各企業自行或聯合其他會員企業共同研發運用包括像物聯網、巨量資料、人工智慧、機器人等技術,再依照企業提出之問題,經過研發和分析後研擬出參考模型再分享給其他會員企業使用參考,預計執行到2030年,期中目標是在2020年創造出三十兆日圓的市場附加價值。其中物聯網的部份(7)則推出IoT Acceleration Lab Action Plan,成立企業合作支援平台(媒合解決方案)、財務支援平台(短期資金的挹注),以及監管重整支援平台(成立導師制與監管機構),以建立能有效連結機器、流程、工廠與企業的資訊情報系統。



智慧製造不僅是工廠智慧化的發展更是企業整體競爭力的突破,推動的重點在於將資通訊技術深植到經營流程中,除了硬體發展外,更需搭配軟體和系統整合應用開發技術。除了廠商本身需要引進新思維與新技術外,上下游合作夥伴也必須一同參與。進一步歸納德國、美國與日本發展工業4.0的策略,其共同點在於需要針對本國製造環境的特色與需求研擬焦點發展項目,並導入產官學研間的協作機制深度運用IT/IS技術。事實上,許多企業自身可能不太確定需要什麼樣的物聯網服務,因此須先確立一些成功案例才能據以研擬出可供參考的實務做法。另外一個重點則是制定能共通使用的物聯網技術及系統架構,畢竟過度碎裂化發展的技術標準與產品服務規格會阻礙物聯網的推動與發展。(1605字;圖2)
 

參考資料:
註1:劉耕睿(2016),「TrendForce:全球趨勢引領產業革新,2018年智慧製造市場規模達2500億美元」,取自http://www.appledaily.com.tw/realtimenews/article/new/20160120/779460/。
註2:研華科技(2017),「智慧工廠核心靈魂在哪裡?─研華林口物聯網體驗園區直接demo給你看」,取自https://buzzorange.com/techorange/2017/01/12/advantech-factory/。
註3:劉耕睿(2015),「智慧聯網商機探討-以智慧工廠為例」,拓墣產業研究所焦點報告。
註4:鄭博文(2016),「學者觀點-創新不能與先進國家趨勢脫節」,工商時報,取自http://www.chinatimes.com/newspapers/20161021000086-260202。
註5:新華網(2016),「智庫:美國國家製造創新網絡戰略規劃及年度報告發布」,壹讀,取自https://read01.com/yOnQL4.html
註6:黃鋰(2015),「先進國家對中堅和中小企業智慧製造發展的協助與分析」,拓墣產業研究所焦點報告。
註7:產業情報研究所(2016),「美國、日本、南韓之工業4.0最新政策動態觀察」,資訊工業策進會。



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