工业4.0浪潮吹袭 改变生产型态

用机器人取代人力，已是工业4.0浪潮下必然发生的趋势。(Vimeo) 

全球制造强国为了从工业3.0迈进4.0的过程中，积极投入的关键技术及标准包括工业物联网、大数据分析、人工智能等，诸多解决方案都已陆续浮上台，原本只是希望藉由ICT架构，追求自动化提升竞争力的目标，也更进一步的要求，能够让测试、品质、产能、出货等大量制造数据更加透明化，提高生产管理的效率与精准度。

但掌握数据只是开始，如何让数据转换成更高的价值，才是工业4.0的精随。以不良率为例，过去的工厂厂长多半只能靠自身经验来推估，推估结果不仅不够精确，经验也无法传承，一旦厂长离职或退休，产线品质可能就难以管理。

但透过工业4.0相关解决方案，掌握制造相关数据，不仅可以计算出可靠的不良率，还可以掌握数据产生的前因后果，进而找到不良率的原因，究竟是生产设备未进行维护保养，还是作业员人为疏失，才能对症下药，有效解决产线问题，进而提升工厂产能。

同时管理生产成本：降低生产成本，精确掌握生产状况，并强化客户服务，提供多元化客户服务，提升客户满意度，也可改善产品品质：提升产品良率，减少人为疏失。

研发到制造的沟通更顺畅

但只要是先进制造国家，目前其实都已面临少子化及老龄化社会造成的劳动力短缺问题，以及日趋严格的劳动社福政策，让制造业不只是要用机器取代人力，甚至还得思考用机器取代脑力，也让机器学习、人工智能等技术的重要性日益增加。

台大电机工程学系暨研究所特聘教授，同时兼任友嘉实业集团技术CEO的罗仁权指出，目前全球机器人应用仍约70%属于工业机器人，发展上必须注意通讯标准，结合物联网、人工智能，让不同厂牌的机器人、设备，都能透过连接，相互合作，加上人机协作，才能创造最大的效益。

如旺矽科技在做最后测试时，现场人员即使没有经验，也可以透过简单的按钮界面，自动或手动调整优化参数，主要就是靠背后的大数据分析和人工智能，进一步确保半导体元件的品质与可靠度，避免后段制程中构装成本的浪费。

舍弗勒集团(Schaeffler)为了让设计部门与生产部门的沟通更为顺畅，则是运用 IBM的Watson IoT 来引导轴承设计。该公司与IBM合作开发数码分身(Digital Twins)，指导制造作业中从设计到服务的每个步骤。

这些实体系统藉由视觉化与模拟数码分身，将生产在线各种未结构化音讯、影像及视讯等数据，回馈给工业设计师，在组装在线找出瑕疵，并落实预测性维护，并以快速紧密的方式来了解并管理系统，彻底改变复杂产品的工程管理方式，甚至可从设计与工程层面，延伸到制造系统与互连产品正在处理中的作业。

西门子位于德国巴伐利亚的安贝格工厂，让产品开发者使用西门子的Teamcenter软件，无须传输档案或纸本计划书，就可将变更后的生产计划马上传送至生产线，让工人每天在这个超过3,000坪的工厂，利用机器人和机器生产超过120种的电路板和控制器，不仅业绩大幅上扬，更创下全公司最高的利润率。

西门子甚至考虑要将提示工人用的电子告示板，替换成增实境(AR)头戴式显示器Oculus Rift，协助技术人员时时掌握工厂机器的状态，进一步强化将生产部门和设计部门连接的成效。

清华大学清华讲座教授，同时也是清华—台积电卓越制造中心主持人的简祯富在公开演讲中指出，德国西门子对工业4.0的愿景有3个。第一是透过大数据和物联网，累积、追溯所有数据与生产履历；第二是让所有实体设备都能自动和电脑运算网络连结，也就是网宇实体系统(Cyber-Physical System；CPS)的具体实践；第三则是让决策更有弹性，提升客户价值。

上银集团创始人暨董事长卓永财认为，毛利只有3？5％的代工制造业型态，已经不再适合台湾，未来的制造业必须要拥有独特的设计能力，同时还要能了解顾客，之后才能帮顾客创新，创造价值，主动为顾客创新，而要达成前述目标，唯有发展智能制造才是解决之道。

低端人力被取代  高端人力要培养

工业4.0对制造业者的另一个价值，就是减少人力负担。工总秘书长蔡练生指出，台湾劳工基层的薪资会低，是因为不少劳工仍在从事技术含量低、替代性高的劳力工作，但很多薪资不低的高层职缺，企业却找不到人，足见台湾缺乏技术含量高的人才，他建议，劳动部应协助劳工提高职能，做为智能产业发展的配套，否则在工业4.0趋势日益风行之际，低端或技术含量低的劳工，也将可能被淘汰。

台达集团也在工业4.0的浪潮下积极推动用机器人取代人力，董事长海英俊曾表示，工业机器人市场需求仍将加速增长，但终端应用将高度集中于汽车制造产业，其次是电机电子，第三为金属与机械，相比之下，轻工业用机器人占比仅达1%，但在食品加工和药品业导入比重急剧攀升之下，轻工业用机器人在往后数年内仍可能会出现爆发性成长。

但海英俊也强调，无人化工厂其实不符合经济效益，工业机器人还是需要跟工厂人员互动合作，但以电子制造业来说，人力被机器人取代三成，应该是合理的估计。

台达集团机电事业群总经理刘佳容对媒体表示，台达电推动的智能制造还在前期阶段，在导入机械手臂和自动化机台后，人力已减少20%到30%，一旦示范线的模式确立，就会全面展开移转产线人力的目标，改朝设备管理、人机协同作业的方向发展。

虽然产线人力可能会被机器人取代，同样也创造更多高端人力需求，但工研院产业学院指出，转型智能制造涉入范畴甚广，多数企业势必会面临智能工程人才短缺的问题，无论是企业或工程师人员，能力培育都须要很精准。以目前创新应用现况来看，优势能力将聚焦于触控IC、MEMS传感器、电源管理IC、通讯IC、嵌入式软件等工程人才，能否将自动化的数码思维带回工作岗位，会是企业主管最应考量的判断指标。