打造工業3.5國家隊 成為全球彈性製造中心
工業 3.5 是進可攻退可守的區隔與定位，台灣企業可藉此尋找提昇競爭優勢與產業鏈利基的「藍湖」，善用台灣製造軟實力的智能化，以更快貼近不同市場或客戶需求，提前收割產業升級效益。
採訪／林振輝、施鑫澤 文／林裕洋 刊期／2020.07
隨消費市場需求多元化和週期短的發展，全球製造業版圖正因為大國競合而快速變動，帶動各產業大步向智慧製造發展，以便能夠快速滿足客戶大量客製化需求、提升產品品質、降低生產成本等目的。為協助台灣產業升級，各部會均針對不同產業推出相關政策，如智慧機械辦公室。科技部為協助產業加速運用AI，特別成立4個AI創新中心，其中設在國立清華大學的是專注智慧製造的「人工智慧製造系統研究中心」(Artificial Intelligence for Intelligent Manufacturing Systems Research Center, AIMS)，目標為發展以台灣製造為利基而能對台灣產業和社會有具體貢獻的國際級AI研究中心。
該中心協助漢翔航空工業推動國機國造所研發的「AI大數據分析之工具機效率提升系統」，榮獲2019年未來科技突破獎，在實際現場感測器資料雜訊較多的情況下，仍能精準預測切削時的電流訊號。如此一來，除可結合預測結果動態調整最佳化銑削時的工具機多項進給參數，使數值控制機於切削時最佳化參數維持高效率並節約耗能，導入發現可以有效降低約20%加工時間，也堪稱是台灣工具機產業邁向工業3.5的典範。
清華講座教授、AIMS中心主任簡禎富說，有別於先進國家的工業4.0，工業3.5更適合台灣企業。首先，台灣產業基礎建設與歐美企業有極大差異，若硬套用工業4.0，不一定能夠達到預期的效益。其次，工業4.0都是以SAP等大廠的系統為平台，導入成本對多數台灣產業而言過於昂貴，退出門檻也高，長期亦恐失去核心能耐。工業3.5則是以台灣製造軟實力的數位化和智能化，從「操之在我」的數位轉型出發，容易和公司自建系統與國產軟體整合，更符合台灣企業規模和需求，也較易取得技術支援和持續升級等服務。
工業3.5操之在我 守護台灣產業優勢
隨著創新科技的持續進步，如人工智慧、Big data、物聯網等，世界各國均依照自身產業特性提出製造策略，如德國的工業4.0、美國的先進製造伙伴、中國製造2025等。台灣製造業在全球產業鏈向來佔有一席之地，只是多數公司規模難以與國際企業抗衡，若盲目依照其他國家的發展策略，恐怕難以保有競爭優勢遑論取得領導地位。
工業3.5則協助企業在現有環境下，發展能善用智慧製造系統的人才和能力，達成或局部達到工業4.0三大願景，即 Big data 分析、價值鏈整合和彈性決策能力。比方來說，工業3.5是協助企業發展「鋼鐵人」，結合各種分析方法和決策系統，藉此強化組織每個人做決策的速度、彈性和能力，如企業策略、資源調度、生產規劃、設備管理、異常處理等，並發展企業「數位大腦」作為協做平台，至於機械性的作業或危險的加工作業，則由發展自動化、智慧化系統來完成。
簡禎富指出，許多台灣企業陸續面臨二代接班的問題，年輕一代都想要改變傳統經營模式，若決策都仰賴少數主管的經驗，也會讓企業接班變得困難，不妨利用交棒順便數位轉型。其次，中小企業營運資金有限，投資規模較小的工業3.5，實現的速度也比工業4.0快，可以提前取得產業升級轉換的利益，拉開與新興國家的差距，擴大在市場上的影響力與領導地位。
只是每家企業體質不同，合適的智慧製造解決方案不同，儘管市面上大型商業軟體都有滿足一般市場需求的各種功能，但都需要技術顧問或內部團隊再進一步客製化，若沒有掌握自身特性就貿然導入，恐難善用所需功能而發揮預期效益。智慧製造與數位轉型是一趟持續精進的旅程，簡禎富建議企業應該先從調整體質著手，即先尋找有經驗的產業顧問，找出公司問題、合適方向和分階段的步驟，再從「容易摘的果子先摘」按部就班引進最能創造出成效的方案，利用顛覆性創新技術如 Big data 分析、價值鏈整合或彈性決策能力等，才能讓企業在不斷享受到成效同時，逐步擴大在智慧製造方面的投資，量變而質變，務實達到數位轉型、企業傳承與台灣企業維新的目標。
務實採用數位科技 持續創造轉型效益
隨著數位科技進步與廣泛應用，數位轉型是最近許多企業日益重視的議題，台灣傳統產業也陸續面臨接班，因此必須透過引進智慧科技，配合決策型組織的發展，強化公司未來競爭力。簡禎富認為數位轉型不僅是將數位科技整合應用到各個營運功能的企業數位化，又或者導入資訊科技改變商業流程，進而達到發展出創新產品、服務，而是應該結合 Big data、人工智慧等數位技術，包括利用 Big data 以更智能的方式瞭解客戶、大量個人化服務的商業模式創新、決策品質和速度因員工授權自主而提升，以及組織效能因人機協做和人工智慧而強化，改善整體體質讓公司「轉大人」。例如，運用 Big data 分析相關資料，藉此達到改善決策品質和速度，讓組織效能因人機協作和人工智慧而強化。
因此，製造業在推動工業3.5過程中，應該要與數位轉型結合，同時進行企業維新和「新五四運動」：德先生是公司治理與決策；賽先生是科學管理與分析。畢竟每間公司的體質與面臨挑戰迥異，數位轉型的路徑也需對症下藥，並非所有企業都能夠很快導入或熟悉AI、Big data 解決方案，但是都有合適的數位科技。當數位科技滲透的範圍和深度，已經從企業流程、營運方式、供應鏈整合、商業模式，乃至於現場環境、OT整合之後，逐步從企業流程、營運方式、供應鏈整合、商業模式，一直深化到組織決策和產業生態系統，就能創造出推動工業3.5的效益。
簡禎富認為，無論是從工業3.5或數位轉型的角度切入，推動過程都應該循序漸進，首先需要願意長期投入的承諾，並選擇重要的決策問題為主軸，釐清決策流程和參與的單位。其次，依照重要性分配資源與投入，並在公司內部建立積極創新和善用數位科技的文化，完善資訊基礎建設和數據整合等基本核心能耐，培養分析和決策能力的數位人才。另外，也應該提升單一或多個功能部門的 Big data 分析、人工智慧和數位決策等能力，再透過執行專案計畫或產學合作，落實相關策略，並擴展到其他部門，進而擴大組織效率最佳化的範圍。
產業鏈即將重構 維持台廠利基定位
新冠肺炎(COVID-19)疫情已經衝擊人類生活方式與全球經濟發展，許多國家發現以往將供應鏈過度集中，受疫情隔離封城等影響，衍生出許多非預期的問題，例如供應鏈中斷、生產線停擺、飛機停飛等。因此，不少國家紛紛喊出分散製造基地，或者將重要產線轉回母國的策略，一方面會讓供應鏈縮短、零碎化而增加調度所需的彈性和複雜度；另一方面，也會拖累工業4.0的發展進程，而台灣受到疫情衝擊不大，反而是推動工業3.5「外線超車」的最佳機會。
台灣製造產業結構大多為水平分工，且營運規模多為中小企業，加上慣用量產規模報酬效益降低生產成本的模式，目前在全球製造仍然保有競爭力。然而，台灣必須在先進國家重新打造製造環境，以及新興國家的替代之前，發展適合台灣產業結構和核心能耐的製造戰略。「工業3.5」是工業3.0和工業4.0之間的混合策略，台灣企業若能善用長期累積的製造管理優勢，加上實戰經驗和整合能力為利基，結合人工智慧與 Big data 等創新科技協助，將可提前收割產業升級的利益。
簡禎富表示，相較於工業4.0，工業3.5最大優勢是能在現地提升資深主管和技術人員的彈性決策能力，保留台灣製造知識經驗和管理優勢，發展分散式的決策支援系統，如此一來，即可將台灣企業擅長少量多樣的彈性決策，將大規模個人化生產推廣到極致，趁著全球產業鏈解構中重新卡位，維持「台灣所製」(Made by Taiwan)的競爭力。
善用 Big data 分析團隊 專注智慧製造根本目標
中小企業是台灣產業結構的特點也是珍貴的資產，應該發展專注某個水平分工領域或產品市場的「藍湖策略」(Blue Lakes Strategy)。企業領導人和接班人的思維與營運模式必須有改變，首先需要公司願景和策略的長期承諾、資源依序投入的持續變革，完善資訊基礎建設和數據整合等基本功，重視數據分析和決策的軟實力和相關人才的培養，才能在推動數位轉型和產業升級過程中取得成功。舉例而言，有些企業大舉購買軟硬體設備後，便著手蒐集與儲存各種生產資料，但沒有進一步推動組織再造，公司內各部門之間沒有進一步合作，往往只是資訊儀表版的呈現，而無法產生協助複雜決策所需的分析結果。
「其次，部分公司吝於投資軟體和分析能力的人才，又常有不切實際的期望，最終導致分析結果難以被採納，主管信心很快就會被燃燒殆盡，而分析人才也不易留用。」簡禎富解釋：「面對決策數位轉型的挑戰，建議企業特別是中小企業可藉助領域專家的經驗知識和產學合作研究，來發展更深入、更專屬的決策模型，透過實證和成果導入創造具體價值，藉著承接決策系統與進一步最佳化的經驗，培養更多企業內部智慧製造的人才，才能永續發展。」
台灣工業3.5解決方案 搶攻東南亞商機
全球主要製造基地目前都在新興國家，工業4.0正試圖改變價值分工。對台灣製造業而言，工業3.5是進可攻退可守的區隔與定位，中小企業可藉此尋找符合自身競爭優勢與利基之特定領域，以便能更貼近不同市場或客戶需求；並發展工業3.5的解決方案，亦能滿足推出與工業4.0相仿的客製化彈性，實踐「藍湖策略」，維持每一個利基市場的高利潤，提高對手跨足領域的成本和競爭門檻。
簡禎富指出，新興國家的工業基礎仍須提昇，不能一步到位引進工業4.0，必須發展更適合的製造戰略和解決方案。台灣可打造「台灣工業3.5」為品牌，在台灣既有軟實力和領域知識為基礎，結合管理顧問和資訊服務業，發展各種配套的數位決策系統和解決方案，促成專注不同產業應用的各種「分析服務業」(Analytics as a Service, AaaS)。
鑑於新興國家面對大國重回製造的產業升級壓力和挑戰，台灣可以整合相關企業和台商，藉由成立「工業3.5國家隊」的方式，發展更符合新興國家需求的工業3.5解決方案。未來，台灣應該虛實整合，除了生產基地外移借力新興國家之外，也能同步藉由工業3.5解決方案和製造軟實力發揮更大的影響力，找到全球產業價值鏈的利基，創造更多優質的國內外工作機會，站穩亞洲四小龍的製造龍頭，成為全球彈性製造中心。
