生產力4.0 帶動台灣 紡織業續創高峰

授權刊登/經濟部工業局紡織產業發展推動辦公室 陳進來博士

台灣以上中游紡織業為主力,下游業者因需充裕勞動力,多散布海外,並扮演上中游產業發展之驅動力角色,目前工廠家數達4,300家,受雇人數16萬人,年產值新台幣4,236億元,2015年臺灣紡織工業出口值為108.1億美元,進口值34.6億美元,貿易順差73.5億美元,為臺灣第四大貿易順差產業,是全球機能性布料最佳供應來源,也是全球品牌商最值得信賴的環保布料採購來源,足以彰顯台灣紡織產業在全球市場舉足輕重的地位,本文謹從生產力4.0的意涵切入,探討紡織業導入生產力4.0相關技術內容,進而帶動台灣紡織業續創出口佳績做一介紹如下:

一、什麼是生產力4.0

生產力4.0最淺顯易懂的解釋就是第四次工業革命,眾所周知,從瓦特發明蒸汽機開始,機器生產的模式取代傳統人力,因而造成席捲全球的第一次工業革命,內燃機和電力的出現,使得工廠得以採用大量生產的模式運作,這也是第二次工業革命的起源,而資訊技術(IT)和電子產品導入製造業,使得生產線得以自動化,此時第三次工業革命全面興起;時至今日,整合巨量數據和雲端運算、通訊、控制的虛實整合系統,連結物聯網,產生「智慧工廠」,徹底打破製造業和服務業的界限,將是掀起第四次工業革命時代來臨的核心要件,如果紡織公會旗下會員代表來不及參與過去前三次的工業革命,但第四次的工業革命如果還是不理它,會不會從全球供應鏈洪流中消失?將是大家所關注的焦點,就像成立於1865年諾基亞(Nokia),被微軟以54.4億歐元(72億美元)收購手機製造、設備和服務業務交接時,諾基亞主管潸然淚下所說的一句話:「我們沒有做錯什麼,我們只是沒有改變」,假如紡織業者面對生產力4.0的挑戰,就像連續14年佔據全球手機市場佔有率龍頭地位的諾基亞,面對蘋果公司於2007年推出的iPhone和採用安卓的智慧型手機夾擊一樣,因為沒有改變而將大片江山拱手讓人,那將是所有企業經營者所不樂見到的結果,所以在此同時,檢視自我的能量,做好改變的準備將變得非常重要。

如果以台灣紡織業的發展史來看,生產力1.0大約是民國70~80年資本密集產業發展階段,只要有錢就可以買到一流的化纖、假撚、紡紗、織布、染整和縫紉設備,這時候每人平均年產值從70年代的118萬元成長至80年代的188萬元,年增率達到59%;生產力2.0則是從民國80~90年技術密集的產業發展階段,擁有技術才能勝出,這個時期每人平均年產值達到284萬元,成長率達到51%;進入生產力3.0是民國90~100年代,此一時期屬於創新密集的產業發展階段,擁有技術還不夠,創新能力成為產業重要成功因素,這個時期每人平均年產值約為497萬元,成長率達到75%;直到現在邁入生產力4.0開始,可說是已經進入智慧密集的產業發展階段,整合巨量數據和雲端運算、通訊、控制的虛實整合系統,連結物聯網,產生「智慧自動化工廠」似乎已成為理所當然的發展趨勢。

二、政府為什麼要推生產力4.0

先從內部環境說起,在面臨少子化、老年化壓力下,我國產業將面臨嚴重缺工的問題,2020年預估就業人力缺口高達196萬人,且有高齡化現象,過去台灣紡織業赴中國大陸投資通常將充沛的勞動力列為優先考慮的原因,如今因中國大陸缺工、工資上漲等問題,赴海外投資的台灣紡織業者回台投資首先要面臨的也是缺工問題;紡織業者在雇用外勞時也常常面臨管理困難、居留期限、外勞輸出國限制及工作品質等問題。另一方面,因網路資訊發達,使產品壽命加速縮短,少量多樣及客製化成為主流。

從國際競爭的角度來看,我們可以明顯看到美國、德國、日本為保持世界製造強權地位,相繼推出製造業升級計畫,而向來是台灣紡織業最大競爭對手韓國也早在2014年就提出「製造業創新3.0策略」,連許多台灣紡織業者已經前往設廠的中國大陸在2015年頒布第十三個五年計畫,宣佈實施「中國製造2025計畫」,站在政府立場,在面對國際挑戰,強化競爭力的政策基礎下,「政府一定要告訴企業主,生產力4.0可以帶給企業什麼好處?企業沒有導入生產力4.0會不會從國際供應鏈體系中淘汰出局?這是政府的責任」道出經濟部推動生產力4.0的目的是為了保住台灣企業在全球市場的國際供應鏈地位,不會像諾基亞一樣,沒有犯任何錯誤,只是沒有改變,就被蘋果、三星、宏達電、華碩所取代了;而屬於出口導向、國際競爭型的紡織業者,在已經和全球70%戶外運動休閒服裝知名品牌建立緊密的合作關係之後,如果不加以因應此一智慧製造的風潮,會不會從Nike、Adidas、Puma、The North Face等供應鏈中消失,恐怕會是會員廠最擔心的議題,所以及早瞭解生產力4.0,思考如何導入?什麼時候導入?花多少錢導入?已成為企業主關注的議題之一,如同一位企業主在詮釋生產力4.0是特別用「適點零」的概念指出,企業主找到「適」合自己工廠的硬體、軟體及系統等解決方案,一「點」一滴持續以恆的進行製程優化,達到「零」失誤的生產效率。

三、瞭解各國推出之方案內涵

「現在是一個高度國際競爭時代!」從事國際布料貿易超過30年經驗的泰昇公司林世權董事長一語道出全球化、自由貿易環境下的競爭態勢;行政院參考德國政府推動工業4.0政策,但考量除了製造業要提升到全自動智慧化4.0生產體系,台灣的服務業、農業也都要進一步提升到智慧化生產的境界,因此提出了「生產力4.0」的推動方案,預計九年內將砸下360億元讓四成製造業產值、5萬家廠商跨入4.0階段,積極搶搭第四次工業革命列車,而此一方案牛肉在那裡?到底能不能超越其他國家推出的方案?謹將其他個各國推出的方案敘述如下:

  • 美國AMP計畫

2011年因為中國大陸工資飆漲下其世界工廠優勢不再,加上美國境內薪資凍漲多年,和中國大陸成本差距逐漸拉近之下,歐巴馬政府為吸引美國製造業把廠房遷回美國,便在當年推出先進製造國家戰略,希望美國再工業化,為了讓美國從過去「大量生產、員工低技術且工作重複性高的福特主義(Foedism)」轉型成「工廠小型化且更靈活的客製化」發展,特別推出尖端製造夥伴關係 (Advanced  Manufacturing Partnership, AMP)計畫,是為了打造創新研究網路、增進尖端製造研究發展速度,吸引製造業回流之外,並希望藉由提高社區大學與企業合作的補助經費,提出包括奈米製造、積層3D製造、軟性電子製造、永續環境製造、工業機器人、生物製造、生物資訊共11項跨領域技術,從強化先進材料、生產技術、先進製程切入,特別是在巨量數據資料與設計等產業共通基礎投入許多資源,重新取得國際製造競爭力的領先地位。在美國邁進節能、環保、高效率的工業體系之際,台灣紡織業者與美國品牌長期的合作夥伴關係能否成為雨露均霑的夥伴,正是全體紡織業者共同思考的課題之一。

  • 德國工業0計畫

2012年德國政府有感於谷歌(Google)、亞馬遜(Amazon)這些大些的網路巨擘可能在未來具有壟斷網路的能力,進而掌控消費者和製造商的溝通介面,於是整合產、政、學、研等相關單位,希望透過智慧生產模式發展全自動智慧工廠,除了確保德國工業發展的優勢地位外,更企圖奪回德國在全球產業發展的「發言權」。負責擘劃工業4.0政策的德國教育與研究部長萬卡(Johanna Wanka)在出席漢諾威工業展時明白指出:「工業4.0就是一種智慧的生產方式,核心在透過大數據、物聯網、資通訊網路等技術串聯工廠、生產商與消費者」。工業局吳明機局長在生產力4.0的啟動儀式簡報時亦明確指出:「當製造業從自動化往智慧化工廠邁進時,從網路層、感知層到製造層三大構面來看,最關鍵的就是在於感知層具有『預測』的功能,可以提升『產值』,進而提升人的價值」。

經濟部工業局沈維正組長在一次討論會上指出,智慧生產模式就是透過歷次生產所留下的歷史資料找出事件發生的周期,在機械故障前先把問題排除,使得生產資源不被浪費。此外,比自動化更強調人本價值的工業4.0,「人機協同」也是訴求重點之一,自動化的電腦整合製造(Computer-Integrated Manufacturing,簡稱CIM)強調設備和設備之間的連結是非常重要的元素,『人』不再只是生產設備的操作者,而是設計者、決策者和管理者,而德國全國上下齊力推動工業4.0計畫,看到政府和大學、大型企業、研究機構全面投入全自動化智慧工廠領域,以整合計算、通訊與控制的虛實化系統 (Cyber-Physical System, CPS)為新一代製造系統的核心,建構智慧工廠 (Smart  Factory),形成智慧製造與服務的全新商機及商業模式,以期增加其製造業的全球競爭力及保持既有的領先地位。

  • 日本產品製造產業振興計畫

一向和美國在機器人競逐的日本,看到Google一口氣收購Schaft、Meka Robotics、Redwood Robotics、Bot &Bolly、Autofuss、Industrial Perception Inc.、Holomni、以及最負知名度的Boston Dynamics這八家機器人製造公司之後,為了維持日本一向引以為傲的機器人技術,在2013年日本政府提出的「產品製造產業振興計畫」中,加快速度投入智慧工廠研發和設備投資,整合智能製造設計、人機共存、未來工廠、感測器、控制/驅動系統、雲端運算、人工智慧等技術,藉由發展機器人來重振製造業。誠如台北紡織展來台觀展的日本商社代表藤井先生所言:「利用發展機器人技術,提升產業生產效率並降低製造成本、增加產業附加價值,協助產業轉型,驅動日本經濟成長是安倍首相推動的主要政策之一」。

  • 韓國製造業創新0策略

韓國一直是台灣紡織產業最大競爭對手,東大門的成功令紡織業者讚嘆,米蘭計畫的推動帶給台灣紡織業者強大的競爭壓力,所以台灣紡織業者對2014年6月韓國產業通商資源部(Ministry of Trade, Industry & Energy, MOTIE)提出「製造業創新3.0策略」(Strategy for Manufacturing Industry’s Innovation 3.0)非常關注,在2015年3月韓國政府進一步公佈後續的「製造業創新3.0策略實施方案」,藉由資訊技術、軟體、物聯網等技術整合,使智慧生產在韓國普及,並在2020年前建置1萬家智慧工廠,協助中小型工廠建立智慧化與最佳化生產程序,進而改善韓國過去以大財團為主的經濟模式,實現創意經濟並平衡內銷與出口結構,由於其規畫源自於德國「工業4.0」的基本理念,因此被視為「韓國版工業4.0」。

韓國政府透過推動「韓國製造業創新3.0」具體落實2012年朴槿惠總統上台後所提出的「創造經濟」政策,在2017年前投入1萬億韓元(2.4億美元)研發物聯網、3D列印、雲端等技術,高度聚焦於「電子、汽車、機械、時尚」4大產業,目前的先行計畫仍以集團企業作為先鋒部隊,採用大企業帶動中小企業的策略,其主要目的就是整合資訊科技(IT)、軟體實力創造出新興產業及創造提高附加價值,企圖將韓國從後進國家的追趕型策略,轉型為先導型策略,提高韓國製造業的全球競爭力,對臺灣紡織業者而言,2015年韓國率先展開智慧工廠計畫的產業類型,和臺灣重點產業有中高度相關性,且產業競爭優勢相近,常互為競爭對手,未來臺灣紡織業者應多加關注韓國紡織時尚產業的最新研發技術走向與技術佈局。

  • 中國製造2025計畫

擁有世界工廠稱好號的中國大陸,國務院於2015年宣佈實施的「中國製造2025」行動綱領中,以創新驅動、提升品質競爭效益、環保製造、服務型製造為四大主軸,提出包含提高國家製造業創新能力、推進資訊化與工業化深度融合、強化工業基礎能力、加強品質品牌建設、全面推行綠色製造、大力推動重點領域突破發展、深入推進製造業結構調整、積極發展服務型製造和生產性服務業、提高製造業國際化發展水準等9大任務,率先在智慧工廠流程、離散製造、客製化、電子商務領域中推動,培養具全球競爭力的產業,進而刺激中國大陸出口值不斷成長,實現製造業升級,力爭到2025年從製造大國邁入「製造強國」之列。

細究中國製造2025地四大方向為創新、環保、品質、服務,也就是融合資訊和製造技術的數位網路智慧製造,在政策架構中提出資訊科技、數控工具機機器人、電力設備、新能源汽車、航空航天設備、海洋工程、鐵路設備、新材料、藥品與醫藥設備、農業機械等十大產業,更期望透過「一帶一路」戰略和德國工業4.0有更多合作空間,值得一提的是,中國大陸馬凱副總理在訪問德國時,中國與德國雙方政府在加強工業4.0領域合作,已經形成建立合作的機制,除了要建立工業4.0的對話機制,落實合作行動綱領外,亦積極聯合展開基礎性、前瞻性的研究,更令人驚訝的是,雙方將合作進行標準的制定,以加強工業設計領域及智慧製造、試點示範的合作關係,特別是展開人才交流的培訓和合作等共識顯然在重慶鐵路直接開通到德國之後,透過具體的合作拉進兩地的距離,台灣的電子業大舉進軍大陸西部的重慶等地設廠直接透過鐵路運往德國銷售之際,紡織業者是否也有機會循電子業的模式創造中德鐵路運輸的利機,值得紡織業者一探究竟。

  • 台灣生產力0方案

綜觀各國政府所提出的產業發展政策,台灣政府當然也要有所作為,考量面臨勞動人口不足、人均產值成長緩慢、全球製造版圖重新洗牌、資源與環境壓力增加,打造「讓一個人可以完成兩倍的高值化產能,領三份薪水」的目標,鄭重於2015年10月22日由行政院毛治國院長、張善政副院長、經濟部鄧振中部長、沈榮津次長及各部會、產業界等兩百多位代表共同於空總中正堂舉辦生產力4.0啟動儀式,宣示要幫助台灣業者掌握關鍵技術,跟上全球智慧生產的浪潮外,也希望透過生產力4.0生產出具有國際競爭力的新一代產品,並以自行車A-Team模式打造出一個又一個4.0生態系,使台灣中小企業成為得與全球競爭的「螞蟻雄兵」。

接續看下一頁》紡織業生產力4.0的風貌為何?