機械資訊 744期
文/詹子奇
虎尾科技大學機械與電腦輔助工程系助理教授
 
 
一、前言
 
臺灣機械工業同業公會於2018年11月23日邀請日本上智大學榮譽教授清水伸二來台，以「製造業現場的IoT化技術」之現況與未來，為題進行演說；清水伸二教授同時也是日本2020工作機械 業願景的主要作者之一，對於日本與全球工具機產業有深入的了解與觀察，當天我國工具機產業主要代表大多出席與會。
 
目前全球主要工業國家均積極尋求產業升級轉型以因應未來產業環境變化。其中最受矚目的德國工業4.0產業政策推動、日本Society5.0 Connected Industries、美國的「推動先進製造合作夥伴(AMP)計畫」及中國大陸「中國製造2025」規劃等，均積極強化其機械產業之基礎，進而帶動其後端製造業之整體發展。
 
二、我國智慧機械產業推動方案
 
我國智慧機械產業政策以精密機械推動成果及我國資通訊科技能量為基礎，整合各種智慧技術元素，使機器具備故障預測、精度補償、自動參數設定與自動排程等智慧化功能，並具備提供整體解決方案及建立差異化競爭優勢之功能，其範疇包含整機設備、零組件、機器人、物聯網、大數據、CPS、感測器等產業，並導入航太、半導體、機械設備、金屬運具、電子資訊、能源、3C、食品及紡織等產業智慧製造應用，建構智慧機械產業新生態體系。除了掌握關鍵技術自主能力外，也將推動我國機械產業由精密機械朝向智慧機械發展，建立符合客戶需求的技術應用服務能量，進而使我國機械產業能快速回應及滿足客戶需求，成為提供客戶整體解決方案(Total Solution)的最佳選擇。
 
我國機械產業結構以中小企業為主(中小企業家數占總家數95%)，零組件產品完整且具群聚優勢，上下游緊密串連，衛星體系健全，具備快速、彈性而有效率的供應網路。藉由業界長期累積的製造技術，加上綿密的協力網路，掌握市場分工的利基，已發展成具有成本領導優勢與高度出口導向的產業型態，使機械產業在全球大環境瞬息萬變的局勢中仍能穩定發展。
 
根據Gardner統計資料，2017年臺灣工具機全球出口排名由第5名提升為第4名。且根據臺灣機械工業同業公會統計，我國2017年機械業產值突破兆元大關(約新臺幣1.1兆元)，較2016年成長約11.1%，從以上幾個重要數據顯示，政府智慧機械產業推動政策已顯現出初步的成果，然最近因為中美貿易戰影響，我國工具機相關產業受到的衝擊持續擴大。
 
三、日本Society 5.0Connected Industries
 
日本以實現超智能社會為目標推動Society5.0 Connected Industries，主要也希望解決製造業loT化面臨的課題，包括：導入成本過高、既有設備的loT化困難、通訊規格不統一、大數據的對應安全性對策、熟知loT的人才不足、現場力生產力低落、可視化之後現場作業員的隱私保護、由下往上的機制建立，希望有效率將日本製造業轉移至未來的製造，其中價值的泉源是人類智慧。整體而言製造業現場可視化範疇如圖2所示。
 
然而透過IoT技術可視化後，可產生以下的效益：
 
(1) 操作員不在機器旁，一樣能透過攜帶裝置掌握加工機的運作狀態。
 
(2) 連接顧客的製造現場和工具機製造商的客服中心，透過共享機器的操作畫面，現場作業員可獲得製造商在加工條件上的適當建議。
 
(3) 現場負責人掌握各加工機的運轉率，使工序管理更加容易。
 
(4) 生產管理者可在辦公室計算加工機的成本或分析運轉實績。
 
四、製造產業未來發展方向
 
未來全球製造業生產方式將從集中式大量生產，轉為客製化及產品開發快速的市場需求，同時將會透過資料分析及應用的加值服務，建構產業創新價值。未來之產業結構也會從以往較封閉的垂直供應鏈，透過開放式合作平台，形成較具彈性的開放性產業生態體系。而各工業化國家正面臨就業人口縮減及產業受國際競爭的雙重挑戰，故有效調整產業結構並跳脫傳統勞力密集的純粹硬體製造思維，將製造業融入服務思維並促進產業創新轉型，是機械產業未來發展的重要方向。建構智慧生產線(具高效率、高品質、高彈性特徵)，透過雲端及網路與消費者快速連結，提供創新、品牌、客製化、智慧化的產品或服務是未來產業發展的大趨勢。
 
五、結論
 
面對德、日等技術領先者與中國大陸、韓國等技術追隨者的競合態勢，我國機械產業應朝向高效率、高精度、高客製化、智慧化及整廠整線整合邁進，除了發展關鍵技術與產品外，也需深化導入物聯網、智慧機器人、大數據分析等智慧技術，同時強化控制器應用。
 
以結合航太、半導體、機械設備、金屬運具、電子資訊、能源、3C、食品及紡織等產業應用需求，推動智慧機械、智慧製造系統、整廠整線應用及智慧工廠等智慧機械設備與智慧製造應用解決方案，建立符合終端產業需求的技術應用服務能量，進而使我國機械產業能以少量多樣、彈性製造、大量客製化生產搶占市場，強化整體產業競爭力。
 
 
作者詹子奇簡歷：
1.  財團法人精密機械研究發展中心 
2.  工具機產業發展處 處長智慧機械推動辦公室 副主任 
 
參考資料：
1.  經濟部智慧機械產業推動方案，2017年5月 
2.  清水伸二，製造業現場的loT化技術的現狀與未來，2018年11月23日