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以智慧生產因應全球第四次工業革命潮流

■ 經濟部工業局

紡織產業發展推動辦公室計畫持人

陳進來 博士

一、智慧生產掀起全球第四次工業

革命

生於蘇格蘭的瓦特在1776年成功製造

蒸汽機並應用於實際生產，機器生產取代傳

統人力，工廠得以採用大量生產取代個體手

工生產，因而造成席捲全球的第一次工業革

命；1870年至1914年工業得到飛速發展，

電力、內燃發動機的應用啟動了第二次工業

革命，電力也將紡紗設備帶入一個新的里程

碑；而從1940年代開始發生的第三次工業

革命，是因為資訊技術（IT）和電子產品導

入製造業，使得生產線得以自動化控制，這

個時期的紡紗機進步神速，是人類文明史上

繼蒸汽技術革命和電力技術革命之後科技領

域裡的又一次重大飛躍，由於第三次工業革

命是以數字化、人工智慧化製造與新型材料

的應用為標誌的一場革命，所以也被稱為數

位化革命，相信台灣許多紡紗廠都曾經參與

第三次工業革命，回顧此期的紡紗機因自動

化代替流水線工人，從而引起生產方式的根

本改變，其結果導致直接從事生產的勞動力

快速下降，勞動力成本占總成本的比例越來

越小，使得大規模生產已不再是競爭的主要

利器，反而是個性化、定製化的生產模式更

具競爭優勢；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

物聯網所產生的「智慧工廠」，已徹底打破

製造業和服務業的界限，也成為掀起第四次

工業革命時代來臨的核心要素，包括美國、

德國、英國和日本等先進國家都想藉由第四

次的工業革命再造製造業榮景，如果紡紗公

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

是所有會員廠所關注的焦點，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」。

二、美國擬重新取得國際製造競爭力

領先地位

美國歐巴馬政府為吸引美國製造業把

廠房遷回美國，在2011年推出先進製造國

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家戰略，希望美國再工業化，為了讓美國

製造業從過去「大量生產、員工低技術且

工作重複性高的福特主義（Fordism）」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。

三、德國以工業4.0保持既有的製造強

國領先地位

德國政府於2012年有感於谷歌（Goo-

gle）、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，透過推動工業

4.0計畫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」，此一工業4.0計畫核心係以整合計算、

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製造強國

領先地位。

四、日本發展人機共存的未來工廠試

圖重振製造雄風

一向和美國在機器人競逐的日本，看

到Google一口氣收購Schaft以及最負知名度

的Boston Dynamics等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，提出利用融合機器人技

術，發展人機共存的未來工廠，提升產業生

產效率及附加價值，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。台北紡織展來台的日

本商社代表藤井先生所言：「利用發展機器

人技術，以人機共存的未來工廠來提升產業

生產效率，進一步降低製造成本、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」。

五、韓國期能藉由製造業創新3.0策略

帶動經濟成長

韓國政府於2014年提出「製造業創新

3.0策略」，在2017年前投入2.4億美元研發

物聯網、3D列印、雲端等技術，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。在2015年公

佈的「製造業創新3.0策略實施方案」更明

確指出藉由資訊技術、軟體、物聯網等技術

整合，使智慧生產在韓國普及，並在2020

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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」，朴槿惠總統期待藉

由製造業創新3.0方案再一次創造韓國的經

濟成長。

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。

七、台灣推出生產力4.0因應智慧生產潮流

綜觀各國政府所提出的產業發展政策，

台灣製造業的優勢因勞動成本而逐漸流失當

中，站在政府立場，面對國際挑戰，強化競

爭力的政策基礎下，一定要提出一些政策以

為因應，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，經濟部沈榮津

次長在一場智慧創新翻轉產業的研習活動中

六、中國製造2025計畫來勢洶洶

擁有世界工廠稱號的中國大陸於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、

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明確指出：「政府一定要告訴企業主，智慧

生產是世界潮流，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」一語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。

八、紡紗業者尋找「適」合的方案

一「點」一滴建立「零」失誤的

生產條件

屬於出口導向、國際競爭型的紡織業

者，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、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？也許很多紡紗業者感覺生產

力4.0太遙遠了，感受不到對生產端的重要，

但從整個發展趨勢看來，紡紗業者可以先瞭

解它帶來下列兩大好處，再來決定適不適合

導入。已成為企業主關注的議題之一，著名

控制系統製造業者萬鋒企業陳建宏總經理在

一場技術媒合會上所言：「企業主看待生產力

4.0應該用「適點零」的概念切入，朝向找

到『適』合自己工廠的硬體、軟體及資訊系

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」。

而「適點零」的兩大好處是所有紡紗業者不

可不知的內涵，謹將其精髓說明如下：

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(一)優化

導入生產力4.0最大的效益就是要建立

最佳化製程，特別是從上游到下游一長串的

生產鏈要面面俱到不是一件容易的是，加上

紡織品千變萬化，產品種類多不可數，製成

衣服銷往通路一旦沒有讓市場接受，庫存成

本會高得令企業無法消受，導入生產力4.0

優化製程最重要的是要能夠減少庫存，而且

還要能因應市場即時供貨的需求。因此，紡

織業各製程都可以定出優化的目標，端視導

入項目的成本與效益做為考量，所以生產力

4.0 是可自由選擇之自助餐而非滿漢全席，

紡織廠在製程方面可以利用感測器監測生產

線加工狀況，即時線上修正或回饋到織造工

程階段的前頭，避免錯誤向下延伸，以提高

產品良率，降低紡織機停機時間，減少生產

損失，當然對製程優化的提升有所助益。

(二)連結

生產力4.0導入紡織業另一重要目標就

是做好快速連結，尤其是與上下游的供應鏈

緊密連結，過去生產力3.0是自動化「少樣

多量」生產效率的展現；而「生產力4.0」

透過資通訊技術、大數據、物聯網等技術是

走向智慧化以達到「大量客製化（多樣多

量）」生產的情境，令人期待的是，生產力

4.0就是要讓流行市場需求的多樣性與工廠

彈性生產的方式取得智慧化的連結。在軟體

應用系統方面，透過監控主機、資料獲取控

制器及配套軟體，實現紡織廠內系統操作的

簡易性、資訊安全性及高度擴充性，主機軟

體可以提供預設廠務監控畫面，而控制器程

式設計軟件可以提供邏輯運算、高階數學運

算等功能來完成控制需求，順利連結製造端

之外，更向下連結到市場端，製造市場所需

要且符合流行趨勢的布種。

九、製造業期能藉由生產力4.0方案提

高產值

時至今日，台灣社會面臨少子化、老年

化壓力下，製造業面臨嚴重缺工的問題已迫

在眉睫，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，業者若

不因應智慧密集的產業發展所帶來的衝擊，

思考導入智慧化生產模式，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」，得以

在此洪流中持續發展且能繼續在國際供應鏈

中存留下來。

十、紡織業已然吹起智慧生產風潮

台灣紡織業生產已具備高度自動化特

性，部分企業期能藉由導入生產力4.0提

高人均產值，運用巨量資料分析提升生產

效率及貼近市場需求，透過物聯網及精實

管理提高產品價值減少人力成本，進一步

滿足消費者對紡織品少量多樣快速流行之

市場需求。未來推動生產力4.0導入紡織生

產體系將建立整線生產智動化系統，適應

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少量多樣以減少人力生產，再透過導入生

產力4.0相關技術建立紡織業上、中、下

游之生產智動化，以線上即時檢測與智慧

決策系統，提高生產品質及產品價值，並

縮短產品生產時間，迎合快速流行市場需

求；以日本世聯（Seiren）公司的視覺溝通

技術系統（Visual Communication Technology

System；以下簡稱Viscotecs）為例，世聯公

司位於日本福井市的二十坪服飾店Viscotecs

內雖然只陳列了三十套洋裝，消費者只要

拿一套連身洋裝穿上身，透過同步顯示在眼

前的螢幕上，只要滑動手上的平板電腦，就

能改變螢幕上洋裝的顏色或花色，透過螢幕

操作，卻能「試穿」高達上萬種款式的洋

裝。一旦顧客選定喜歡的花色，訂單資料就

會以半自動方式跑遍工廠的每個製程，大約

三週後，顧客所訂製的洋裝就會送貨到府，

此種讓客製化商品能在短期內交貨的生產體

制，而且可以創造自己想要的款式、花色與

材料，不但符合工業4.0中所謂的大規模訂

製系統（Mass Customization），也迎合每個

消費者想要自己訂作一個品牌（Make your

Brand）的夢想，這套Viscotecs正從成衣延伸

至汽車椅布甚至窗簾、床單寢具布料及建材

磁磚都可一體適用。

十一、結語

行 政 院 已 於2015年10月22日 假 空 總

創新基地舉行「生產力4.0發展方案啟動儀

式」，從2015至2024年共計九年期間要投

入360億台幣，鎖定紡織等產業全面以掌握

關鍵性自主技術、推動產業聯盟模式及強化

人力培育三項基本原則據以實施，更明確訂

定製造業人均產值從610萬元提升到1,000

萬元的目標。從政策面看來，推動生產力

4.0的出發點是為了維護人力安全，確保縮

短產品上市時間、提高產品靈活性及提高生

產效率為主要目標；經濟部工業局紡織產業

發展推動辦公室林文仲顧問所言：「台灣紡

織業在全球布料供應鏈上佔有不可或缺的關

鍵角色，值此物聯網、雲端、巨量資料等技

術逐步興起之下，台灣紡織業者可善用生產

力4.0，透過自動化、智能化，導入創新、

整合的科技含量，連結歐美品牌商供應鏈，

將有機會帶動紡織業生產續創高峰」。