IDB

經濟部工業局

蔡妙慈科長

104年10月2日

政策說明

IDB

一、何謂生產力4.0

二、為何需要生產力4.0

三、生產力4.0 方案

四、生產力4.0 推動作法

五、國內外應用案例

六、結語

大 綱

IDB

台灣80年代即開始推動產業自動化，奠定良好基礎。

生產力4.0強調利用物聯網、智慧機械/機器人、巨量資料與精實管理等技術，推動

產業朝設備智能化、工廠智慧化與系統虛實化發展，加速提升附加價值與生產力。

一、何謂生產力4.0-定義與發展歷程

IDB 一、何謂生產力4.0-工廠的未來情境

因應客戶需求的最適化生產：適量、即時與符合需求，不會過度生產與浪費。

革命性的生產模式：1)大量客製化; 2) 以人為中心; 3) 客戶高度參與; 4) 製程可

視化; 5)設備具有感知與智慧。

阿忠： 螺桿8/25製品完成; 軸承8/20備料。

小明：再調撥2人, 可以8/25完成螺桿。

大舜：請採購部8/17訂螺桿物料。

設備B:刀具磨耗，須於8/25換刀

設備C: 異常振動，須於8/20前修復

管制站： 螺桿:8/25可完成50K, 3201號, 良率 98%

軸承: 10K, 8201號, 生產排程分析中

網路訂單： 客戶訂單

10K, 8201號軸承，9/2交貨

客戶

網路訂單： 客戶訂單50K, 3201號螺桿，

8/31交貨 客戶

設備A: 缺螺桿物料，須於8/21前補充

IDB

傳統上消費者購買產品只能從現有固定的規格中選擇，製造商也不能即時蒐集顧客

的使用偏好與使用情形，使得產品改良速度較緩慢。

透過網路技術(物聯網感知)，於消費者試用商品時記錄偏好與使用情形，透過雲端

將資料傳遞給製造商，客製化設計最適合消費者之產品。

(As is) 商品制式化 (To be) 商品客製化

客製化成本高

使用上不符合消費者需求

製造商改良速度較慢

1. 透過物聯網感知技術記錄消費者使用偏好與使用狀況 2. 透過雲端技術將資料傳遞給製造商 3. 製造商依據資料客製化設計最適合消費者之產品

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一、何謂生產力4.0-商品的應用情境

IDB 生產力4.0政策宣導短片

IDB

價值創造

二、為何需要生產力4.0-全球趨勢

(一)消費者行為趨勢與價值創造

因應個性化的消費者行為趨勢，限量、個性化及客製化的商品，價值均較大量

標準化生產的產品高約15%以上。

(二)大量客製化的生產製造挑戰

因應個性化的少量多樣的特性，生產製造面臨大量客製化、複雜化、靈活化的

挑戰。

•每條生產線每小時製造15萬個電子元件；

•16條產線製造950項不同的產品；

•同一條產線製造不同的訂單、需求，生產客製化產品。

IDB

(四)工廠未來發展趨勢

二、為何需要生產力4.0-全球趨勢

資料來源： MIC整理，2014年9月

(三)台灣面臨問題

國際市場挑戰：紅色供應鏈崛起、製造版圖重新洗牌(上下夾擊)、資源環保議題。

國內面臨課題：勞動人力及土地供應不足、人均產值成長趨緩、企業競爭力衰退。

IDB

美 國 2011 年 推 出

「AMP計畫」，藉此重

新取得領先地位。

日本2013年提

出 「 日 本 產 業

重 振 計 畫 」，

透過設備和研

發促投重振製

造業。

中國大陸

2015年宣布

實施「中國

製造2025」，

力爭從製造

大國邁入製

造強國。

韓國2014年提出

「製造業創新3.0策

略」，協助中小企

業建立智慧化與最

佳化生產程序。 德國 2012 年 推 動

「工業4.0計畫」，

藉此維持競爭優勢。

主要國家製造業政策

(五)全球先進製造國家提升製造競爭力

美國、德國為保持領先，相繼推出製造業升級計畫，日本、韓國及中國大陸也

陸續推出製造方案。

二、為何需要生產力4.0-全球趨勢

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/archive/b/b4/20070311100827!A_large_blank_world_map_with_oceans_marked_in_blue.gif

IDB 二、為何需要生產力4.0-台灣課題

課題

原因分析

商品出口衰退

今年前2季商品出口衰

退9.8%，8月出口年減

14.8% 連7月負成長

投資動能待提振

今年前 2 季

固定投資計較上年同期

負成長 7.6%

短期外在衝擊因素 中長期結構性課題

全球經濟成長不如預期

國際原油價格持續走低

產業亟待升級

出口應多元

投資需強化

(一)國內經濟成長動能趨緩

IDB

本國就業人力 約1,023萬

(依勞動人口下降比例進行推估)

外籍人力缺口 49萬

台灣產業人力缺口 約147萬

2020年

依2013年外勞雇用推估

1.我國產業將面臨嚴重缺工，2020年預估就業人力缺口高達196萬人，且有高齡化現象。

2.因大陸缺工、工資上漲等問題，台商回台投資首先要面臨的也是缺工問題 。

3.雇用外勞面臨管理困難/居留期限/外勞輸出國限制/工作品質等問題。

註：各年度勞動力係參考國發會資料就業需求由台經院推估。

本國就業人力1,106萬

製造業 27% 服務業 59%

外籍人力 49萬

製造業55% 服務業42%

2013年 總就業人力

預估總就業 人力需求

2020年 預估總就業

人力缺口將突破

百萬人

GDP平均3%成長預估

製造業及服務業缺工說明

資料來源：MIC，2012年11月。

二、為何需要生產力4.0-台灣課題 (二)產業缺工問題

IDB

資料來源：生產價值(經濟部統計處)/就業人口(行政院主計處)

資料來源：人口及就業失業統計(行政院主計處)

資料來源：行政院主計處，台經院計算

-人口趨勢無法改變的情況之下，惟有提高人均產值，才能使製造業產值提高。

二、為何需要生產力4.0-台灣課題

1.2008年後製造業人均產值成長趨勢不再。

2.近年整體產業人均產值成長持平，在就業人口下降及土地不足趨勢下，預估整體產業產值也將隨之下降。

(三)製造業人均產值趨勢

IDB 三、生產力4.0 方案-整體產業

(一)生產力4.0方案（Productivity 4.0 即為Pro 4.0）

生產力4.0方案鎖定七大產業，十年內追求人均產值提升60%以上，推動台灣成為亞太優質生產力典範。

零售物流

農業

機械設備

食品

重點產業

電子資訊

金屬運具

紡織

(二)生產力4.0內涵

價值提升：

價值鏈引右拉左，以智慧服務及智慧製造創造顧客價值。

科技應用：

以物聯網*、智慧機械/機器人、巨量資料*及精實管理等技術，推動設備、整線、整廠智慧化加值應用，滿足大量客製化*需求。

產業轉型：

七大重點產業分別為製造業(電子資訊、金屬運具、機械設備、食品、紡織)、服務業(零售

物流)、農業。

IDB

讓每個物品上都有裝置都可以上網，是以網路作為延伸； 就是所謂的「物物相聯」，每一個物品中都藏有感測器或訊號發射器，

可以相互溝通發揮作用。

*名詞說明-物聯網

定

義

情境說明

以智慧冰箱為例，冰箱壞掉時會自動發出維修訊息，「主人，我們家冰箱溫度飆到10度，要不要找人來看看？」更厲害一點的，冰箱還會和超市等資料庫串聯，跟你說：「我們沒有米和魚了，幫我們在本週六下午3點送1袋米和一條鮮魚來？」

環境資訊監測

冰箱庫存管理

烹調食譜資訊 食材履歷追朔

食材/食品訂購

食材組合建議

保存期限提醒

美食資訊交流

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「符合下列3V特性的資料，以及為了進行蒐集、儲存、萃取、分析及決策這些資料的技術，以從中取得有價值的商業資訊」。 一. 大量(Volume) 二. 形形色色的非結構性資料(Variety):包括文字、位置資訊、圖片、影像、

聲音等 三. 速度快(Velocity):資料的產生與更新頻率快，例如來自全國各地便利商

店24小時源源不絕的銷售系統產生的資料。

情境說明

連上Facebook頁面，出現推薦「你可能認識的朋友……」的建議，妳因此而找到失聯已久國中同學。

到PChome網站購物，你看到「買此商品的人也看了…，也買了…」的清單，也正好是自己想讀的書。

只要打一個字，Google就出現「您是不是要查……」的資訊，正確預測到你想找的關鍵字。

定

義

*名詞說明-巨量資料

IDB *名詞說明-大量客製化

情境說明

在BENZ網站上購車，消費者可以從車色、皮椅、音響、輪圈、車燈等各種配備的不同選項中逐一挑選自己要的規格，組合完後可能有上百萬種不同的車種，但BENZ仍能在客戶可接受的價格下如期交車，這就是從大量客製化的競爭模式中找到增加價值的企業經營模式。

「大量」常常導致產品的模式化、標準化。 「客製化」則往往意味著少量生產且成本高不可攀。 大量客製化：透過結合智慧自動化及資通訊科技技術，一方面提供多樣的

選擇，一方面滿足大量客戶。

定

義

IDB 三、生產力4.0 方案-願景與目的

推動台灣成為亞太優質生產力典範

『人』在生產力4.0中不是被機器取代，反而人的重要性將會被提升，在數位化的環境裡，讓人更容易使用資訊去決策，人與具有感知與自主判斷的設備一起共同決定生產方案。

生產力4.0願景與目的

IDB

結合德國工業4.0網實系統與美國資通訊加值服務兩者優勢及精實管理。

選定中堅企業及其供應鏈，建置示範案例帶動中小企業升級，針對重點產業創造客戶價值。

四、生產力4.0 推動作法

(一)生產力4.0推動架構

IDB

(二)生產力4.0帶動產業結構優化

四、生產力4.0 推動作法

製造業 (2013年生產總額約新台幣18.27兆元，

從業人口約298.8萬人)

電子資訊業 (產值約占31.0%， 從業人口占29.0%)

金屬運具業 (產值約占19.6%， 從業人口占21.9%)

機械設備業 (產值約占5.1%， 從業人口占7.7%)

食品業 (產值約占3.8%， 從業人口約5.0%)

紡織業 (產值約占2.2%， 從業人口占3.4%)

重點產業產值占

整體製造業62%， 從業人口數占67%

針對各主要產業之次產業推動優先順序及作法，經濟部已陸續展開與業界領袖、公協會代表等各界專家進行討論盤點中。

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四、生產力4.0 推動作法 (三)生產力4.0推動策略

IDB

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四、生產力4.0 推動作法

(四)成立「生產力4.0專家團

•產品設計 •物料儲運 •生產製造 •系統整合

國內外生產力4.0專家團(系統整合)

自動化服務分團 資訊服務分團 管理/新創分團

智動化 協會

機械相關 公會

中 華軟 協

TCA

中 衛 中 心

CPC

•資料平台 •資料分析 •資料應用

•商業服務 •智慧生活 •健康照護

自動化 (73家) 資訊服務/資料經濟(61+10家) 管理顧問/創業輔導(38家)

•企業電子化 •電子市集 •資訊應用 •網路通訊

•經營管理 •品質管理 •知識管理

•協同合作 •創新管理 •創新創業

廠商(55)/法人(9)/學校(9) 廠商(64)/法人(4)/學校(3)

台灣雲端協會

電電公會

創投公會

廠商:台達電、研華、盟立… 法人:工研院、金屬中心、精機

中心、自行車中心…. 學校:臺大、虎尾、高雄第一…

廠商:資通電腦、精誠資訊、東捷資訊、神通…

法人:生產力中心、中衛中心… 學校:遠東、虎尾、萬能

廠商:華宇、和協、科建… 法人:生產力中心、塑膠中心… 學校:德明

工 業 局 技 術 服 務 登 錄 單 位

整合工業局技術服務登錄單位及相關公協會能量，成立「生產力4.0專家團」。

廠商(32)/法人(5)/學校(1)

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四、生產力4.0 推動作法

(五) 「重點產業跨域服務團」+公協會 成立「重點產業跨域服務團」，結合相關法人、公協會能量，北中南建立服務據

點，建立整體解決方案。

人造纖維公會(

規劃中)

絲綢印染公會(

規劃中)

棉布染整公會(

規劃中)

4.0委員會

零售相關公協會

模具公會(

規劃中)

航太公會(

規劃中)

電腦公會

電電公會

自行車公會(

規劃中)

螺絲公會

車輛公會

飲料公會(

規劃中)

…. ….

機械 金屬運具 食品 紡織 3C

中冠、工具機中心、 自行車中心、機械所、南分院、金屬中心…

工具機中心、 機械所、

精機中心….

紡研所、 紡拓會、 資策會….

User

工業局 工業局 工業局 工業局 工業局

TCA、台達 巨資中心 機械所…

金屬中心、羽冠、

食品所….

零售物流

農業 金屬運具

紡織

重點

產業

物流相關公會

商業服務

商業司

TCA/ 服科中心

智農聯盟

….

農業

農委會

農試場所 (含農漁畜)…

電子資訊

機械設備

食品

電路板協會

….

Big

Da

ta /

雲端聯盟

生產力4.0

跨域服務團

(Maker)

物聯網 巨量資料 智慧機械/機器人 精實管理

國內外生產力4.0專家團(系統整合)

公協會成立 生產力4.0

推動委員會 4.0委員會 4.0委員會 4.0委員會 4.0委員會

科學園區同業公會

科學工業

科學園區

園區 管理局…

….

科學工業

….

農業4.0發展工作小組

機械公會(

成立)

工具機公會(

成立)

電子設備協會(

成立)

…. ….

創新創業

(FY104迄今已推廣宣導26場次) 交 流 平 台

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強化基礎能力/多面向整合/國內外擴散，逐步累積競爭能耐

(六)企業達到生產力4.0智慧製造與智慧服務之導入主軸

四、生產力4.0 推動作法

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四、生產力4.0 推動作法

中小企業難以自主研發備足生產力4.0所需之技術能量，可學習自行車

業者的「A Team模式」內部團結打國際戰爭。 創值服務

中心廠

一階 衛星廠

一階 衛星廠

二階 衛星廠

二階 衛星廠

二階 衛星廠

供應鏈 精實 生產力

4.0服務平台

智慧製造

中堅企業與體系 從需求端創造價值，大手拉小手，帶動體系生產力4.0，提升中小企業競爭力。

打群架

•法人 •學校 •國內外技術服務業者

(七)企業進入生產力4.0之供應鏈推動策略：打群架

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打造以人為本的智慧製造服務

智慧產品與服務 自行車智慧工廠

運動 代步 休閒 需求情境

產品

服務

健康管理 情境互動 租賃系統

ICT技術

• 虛擬教練 • 運動處方 • 生理回饋 • 即時監控

• 雲端服務 • 智慧變速 • 路線規劃 • 回憶紀錄

• 故障通知 • 喜好分析 • 流量調度 • 衛星定位

服務平台

智慧選購

售後服務

數位設計 智慧生產 精實製造 供應鏈聯網工廠 大量客製化 感測器應用

技術應用

四、生產力4.0 推動作法

(七)企業進入生產力4.0之供應鏈推動策略：打群架(以自行車產業為例)

http://www.google.com.tw/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRxqFQoTCI-7to7Jw8cCFQU0lAod40IB3g&url=http://www.advantech.tw/products/news.aspx?doc_id%3DE3273BBA-7AE1-4158-905E-7D46E5C32E7B&ei=eQbcVc-aJ4Xo0ATjhYXwDQ&psig=AFQjCNHeuRwbgiX4HhT0OWoaaHxgjQZD2Q&ust=1440569331418181

IDB

產業 課題

•訂單：客製化需求增加，訂單種類越來越多。

•物料：零組件數量眾多，庫存難以精準掌控。

•製程：相關資訊未能整合，產線作業未能有效串連。

•工安：廠務設施監控待加強。

五、國內外應用案例─ 福特芝加哥智慧工廠 以美國福特公司芝加哥、密西根智慧工廠為例 (感測聯網) 組裝型製造→著重訂單、物料供應鏈聯網管理

IDB

以西門子公司Amberg智慧工廠為例

強化全球市場客戶關係，對應少量多樣、大量客製化的生產模式

在廠房面積、員工人數不變下，

在1989年~2014年的25年間產能

提高8倍，體現土地坪效、人均產

值提升的工業4.0目標。

五、國內外應用案例─西門子Amberg智慧工廠*

IDB

工廠生產示意圖

人機協同作業

產品大量客製化生產

物聯網

導入物聯網促進產線聯網

達成快速換線生產能力

機器人

巨資分析生產流程問題

提早預防管理

巨量資料

生產方式革新 大量客製化生產 智慧工廠

－即時生產系統(Just In Time) －大量客製化生產 －混線生產

－島根廠年產2,000萬台 (日本製造高階筆電) － 8成為企業法人客戶

•模擬生產線工作者動作，以軟體進行

動線、人員配置，模擬最佳作業環境。

• 在大陸生產，一條生產線需120人，

負責單一功能操作→移回日本只要16

人(一人多工，且可混線作業)。

•透過人機協調生產，達成大

量客製化的生產。

•一條生產線上可以生產不同

種類、客製化的產品。

以富士通島根智慧工廠為例

產業 課題

•製造彈性：年產2,000萬台筆電，每一台均需客製化。

•生產效能：產線移回日本，需提高人員生產力及土地坪效。

五、國內外應用案例─富士通島根智慧工廠

IDB

生產線設備即時監診與預防保養系統

• 面板廠透過類比訊號採集模組進行機械手關節的特徵值訊號採集實現設備全面感知，並且以SCADA圖控軟體WebAccess來達到雲端智慧運算與異常報警的功能，大幅降低產線停機風險並實現關鍵設備預防保養。

廠區系統布建模擬圖

• 故障報警 • 機台即時監控 • 大幅降低產線風險

Big Data(智慧運算)

異常數據可即時上傳雲端，並且透過s圖控軟體進行特徵值分析與遠程設備監控。

IoT(感知聯網)

設置於廠區設備間的分散式採集模組可將機台關鍵數據完整蒐集，以合理成本達到現場端全面感知。

• 透過數據採集設備的布建以及遠程監控大幅降低現場巡檢的人力需求。 • 每條生產線每次停機的風險成本為新台幣120萬元，透過此預防保養系統的建置可大幅降低停機風險。 • 預警系統警示下所需的維護費比設備用到無法維修而需換新費用減少95%以上費用。

效 益

五、國內外應用案例– 3C產業

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七、國內外應用案例─精實管理(自行車產業)

A-Team(精實製造)

成車廠 體系廠商

A-Team運用精實生產手法及看板管理做到1-1-6，即1天交貨１次，體系廠商當日取回訂單 6

天後交貨，藉以穩定整車廠及體系廠商生產排程及降低雙方存貨

出貨碼頭

準時依看板提供符合品質、數量的部品 依看板生產

穩定訂單 定期彙整看板

建構垂直合作體系，發揮生產同步、管理同步及經營同步營運綜效

體系廠商形成唇齒相依關係，並建構一致共通性資料交換標準及管理規範

客戶訂單至出貨需30天

協力廠交貨到中心廠需21天

2006年

2014年

2002年

精實生產 演進

客戶 交

貨準時率提升

客戶訂單至出貨需7天

協力廠交貨到中心廠需1-1-10

客戶訂單至出貨需7天

協力廠交貨到中心廠需1-1-6

1-1-6

發揮大手牽小手、共存共榮的體系效益

IDB

•行政院於6月4、5日辦理「生產力4.0科技發展策略會議」，毛治國院長在閉幕會議中表示，台灣將藉由「生產力4.0」建構典範移轉。

• 兩大目標

政府帶頭提供國際市場嶄新的產品與服務

•三大主軸

關鍵技術自主化

擴大企業鏈結

加強人才培育

六、結語

IDB

• 行政院科技會報將擬定「行政院生產力4.0科技發展方案」，作

為各部會研提106年度科技發展綱要計畫之依據。

• 「關鍵技術」：經濟部將充分掌握及研發關鍵核心技術，積極

投入感知(如感測器、傳感器等)、智動化(如減速機等) 關鍵零件

與模組自主供應能力，達成產業轉型與創造國際競爭力效果。

• 「企業鏈結」：經濟部將以中堅企業及其供應鏈為優先，運用

自行車產業「A-Team」成功模式，有效連結產業價值鏈進行

複製擴散，進而發展成具國際競爭力的企業規模。

• 「人才培育」：經濟部將結合教育部、科技部及勞動部能量，

強化產學連結機制，培養在校學生及在職員工成為產業所需跨

領域多能工之專業人才。

六、結語(續)

IDB

感謝聆聽 敬請指教