回顧2021年上半年因為連續的天災人禍，不僅先後造成各國汽車、3C產業晶片荒未解，紛紛啟動重組計畫。臺灣身為全球代工產業鏈一環，則可望逐步透過數位轉型，藉半導體龍頭產業帶頭，引領產業上下游與生產基地分散布局！
自從2021年初因為歐美各國施打疫苗逐漸普及，經濟短暫復甦，曾造成歐美汽車業率先出現車用晶片缺料潮之後，如今各國都以經濟安全為由，紛紛啟動了供應鏈重組計畫，一旦失控，後續也難免出現供過於求的現象。臺灣身為全球代工產業鏈一環也不容輕忽，理應瞭解此對於臺灣的經濟意涵及影響，除了有半導體產業首當其衝，還可能波及上中游關鍵零組件與精密機械發展，亟應透過數位轉型手段妥善調控。
中華經濟研究院WTO及RTA中心資深副執行長李淳指出，當歐美正率先檢討其全球供應鏈重組過程，雖促使臺積電不得不分散佈局美、日、歐製造，但近來其創辦人張忠謀在出席APEEC高峰會時，也不忘坦誠：「過去數十年來的自由貿易，促進半導體產業鏈越複雜的技術，就會往境外發展。反觀如今，各國試圖讓時光倒流恐不切實際，投入大量資金及人力卻收效甚微，即使自給自足雖有意義，卻還須配套措施。」
李淳進一步分析，目前會引發歐美檢討供應鏈的3大主因，分別為：
1. 競爭力與就業，70年來供應鏈外移，已造成美國製造空洞化，流失就業機會；
2. 疫情造成斷鏈，包含歐美許多口罩、醫材、原料藥都缺乏本地產能，而仰賴中國大陸、印度等地集中進口來源；
3. 歐美與大陸關係改變，過去3年來已非戰略夥伴，而視為競爭對手。
認為國家安全的經濟面向取決於所有權及供應鏈依賴程度，因此無法忍受經濟命脈落腳於外，包括美國約90%邏輯IC皆由亞洲代工的半導體來源僵固，勢必分散來源（where）及對象（who）；歐洲也為此推動「開放式戰略自主政策（Open Strategic Autonomy）」、市場導向的產業聯盟，促進投資研發。
| 圖1 : 當歐美製造業回流，首當其衝的臺灣除了調整生產地點，還要留意如英特爾代表的供應鏈民族主義。（source：pbs.twimg.com） |
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「對臺灣而言，供應鏈結構改造已無法避免，應更特別關注歐美製造業回流的衝擊！」李淳說，所幸現僅集中於關鍵的先進、脆弱、樞紐產業，而非全面回流，臺灣首先面臨的是調整生產地點，而不是供應地位，所以開始局部調整原來集中大陸為世界工廠的生產架構之外，還要留意如英特爾代表的供應鏈民族主義。
上銀轉型有成 布局質量均升市場
上銀科技公司董事長卓文恆也呼應，近3年來供應鏈業者的確受到美中貿易戰與疫情衝擊，加上大陸勞動成本攀升，推動產業鏈變遷。上銀針對半導體產業所開發的晶圓機器人、EFEM設備，以及晶圓曝光/瑕疵檢查設備所需線性馬達、奈米級定位平臺等，也受惠於去年帆宣、均豪等半導體設備需求火熱，來自美、韓及兩岸在手訂單度都至少超過半年，雖然蒙受缺料、交期延宕之苦，所幸有效分散原料與生產基地，強化供應鏈韌性，現已逐步獲得紓解。
同時佈局全球，持續提供在地化服務需求，卓文恆表示，繼今年五月日本神戶廠動土後，上銀年底也將在義大利擴建新廠，落實在世界各地分散製造；另由德國廠，供應歐洲80%以上滾珠螺桿、單軸機器人；與英國邁萃斯策略聯盟，在當地生產齒輪/蝸桿蝸輪磨床；在以色列研發製造半導體設備致動器；大陸蘇州廠投入線性馬達後段製程。2015年在新加坡設廠取得Made in SG產證，將更方便布局東南亞市場，吸引來自大陸外移廠商，並提早享受未來RECP零關稅紅利。
即使這兩年來受到疫情影響，改變人類思維與生活模式，全球多產業鏈開始從集中整合的「長鏈型」蛻變成為多點分散的「短鏈型」佈局。例如針對疫情促成各國從以往只買口罩，到開始引進整線口罩生產設備，上銀也利用於精密機械基礎，投入口罩國家隊快速供貨，至今也加入美國、印度呼吸器，以及南韓、新加坡PCR檢測相關設備供應鏈。
| 圖2 : 上銀針對半導體產業所開發的晶圓機器人、EFEM機臺等，受惠於去年半導體設備需求火熱，來自美、韓及兩岸客戶的在手訂單都至少超過半年。（攝影：陳念舜） |
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值得一提的是，由於大陸率先擺脫疫情，經濟復甦導致勞力短缺，促進工資上漲，也加速當地工廠自動化，才能留住企業，使之機械設備產業質量均升，在今年出口量首度超越德國居冠；而且對於高階五軸加工機製造設備、DD馬達旋轉工作臺和智慧螺桿等關鍵零組件更容易接受，所以進軍5G、半導體、面板等產業，仍是上銀的重點市場。
但卓文恆也強調，未來臺灣仍應在智慧製造領域加速研發升級，才不會發生像智慧手機產業這樣扶植起紅色供應鏈取而代之。不能再像過去單純賣標準機，只透過代理/經銷通路，無法直接瞭解終端消費者的領域知識（Domain knowledge）需求，還要加入整體解決方案，提供包括加工程式、刀具、材料及打樣服務。
工研院打造人性化工廠 啟動3大核心變革
工研院機械所工業物聯網技術組組長吳志平提及，現今臺灣機械中小企業運用從設備到產線等OT新科技，進行智慧製造的案例。他認為目前被譽為地表最強的智慧工廠臺積電（TSMC），也要首先歸功於投入龐大資金來引進硬軟體到位，同時制訂了原料、載具、製程標準化，降低讓設備廠商快速進入的門檻；並利用設備通訊的語言標準化，可與ERP系統順暢溝通。
| 圖3 : 臺灣中小企業以少量多樣化生產為主，自動化/無人化工廠的成本效益不見得劃算，所以工研院轉向協助人性化智慧工廠升級，達到最大性價比。（攝影：陳念舜） |
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至於未來可能驅動製造業革命的2大新科技力量，概分為5G、AI。其中5G對於智慧工廠雖非必要，卻會改變其整體樣貌，打破傳統由下而上的系統架構。吳志平認為：「未來智慧工廠自動化的非金字塔型架構，將具備分散式服務功能的3大特色，包含去中心化（Decentralized）、分散式（Distributed）、可重構（Reconfigurable）。讓設備進化得以解脫，從有線到無線、從單機聯網到萬物互聯，而在廠內自由移動。
AI的快速發展，則足以拉平技術差距，降低後進者的門檻，以形成更強的競爭力，也提供臺灣一個彎道超車的好機會。吳志平表示，若從麥肯錫（McKinsey）智慧製造價值驅動力的8大面向中，選定從AI技術導入來開發創新的機械與製造技術，提升應用產業的製程優化、設備使用率、勞動生產力，降低品管及庫存成本。例如在故障預診斷面向，便由工研院協助提升設備使用效率，利用深度學習特徵生成與故障預測、擴增實境維修可視化與跨機臺診斷，進行傳統統計/故障肇因分析。
吳志平指出，尤其因為臺灣中小企業以少量多樣化生產為主，工廠全面自動化/無人化的成本效益不見得劃算，所以工研院轉向協助人性化智慧工廠的人、機、料、法4大生產要素升級，達到最大性價比的人機協同作業。
其中的「智慧機械」與物料、管理相關，並通過自動化串接，主要差別在於多了物（機）聯網來蒐集資訊，再經過製造系統整合平臺，利用AI分析大數據來找出隱藏的關聯性參數；機器人/AGV也可與SCADA聯網，實現生產線品質最佳化。藉此讓人的角色淡化又不容易出錯，由操作者/勞動者變成決策控制者與流程管理者，擺脫繁瑣及重覆作業，提高員工價值。
同時啟動3大核心變革，即經由軟體形塑「資料流自動化」，以MES＋營運戰情中心為基礎，充份掌握生產線上各工站營運狀況，不必像過去須耗時整合數據，既節省人力又容易管理，進而調度APS先進排程，讓人員進行智慧判斷。接著才是導入機器人、AGV等硬體設備，系統整合人機溝通，以促成生產作業自動化，取代人員低效作業，雖然所費不貲，卻可在相對短期內見效。
最後重點是在花費心力整合軟硬體文化，卻常被忽略的精實管理自動化，不必等到主管、老闆提醒改善，就能透過AI分析大數據，來實現從自動化向智慧化演進的兩階段變革，並做出正確決策。
智慧機械雲落地 連結國際加速普及化
近年來為了加快臺灣中小企業數位轉型腳步，工研院也協助發展智慧機械雲以促進智慧功能普及化，實現應用服務願景，包含提供設備與製造業者關於生產、維護、製造等多元化服務，讓業者邁向數位轉型的第一哩路，至今已導入金屬切削/沖壓加工、塑膠射出成型、紡織、電子設備等產業。
目前工研院也制定智慧機械雲2大執行策略，協助設備業者建立轉型數位服務的系統整合（SI）能量；並打造製造雲服務生態系，業者只要透過串接雲端供應鏈或下載App軟體，逐步提供數位化、數位優化到數位轉型等服務加速普及，即除了銷售單機設備之外，還能融入軟體、服務加值，終端客戶也能在店中店取得一次購足的解決方案，共同提高產業競爭力。
值得一提的是，過去這類服務往往被視為由官方、法人主導開發，唯恐不利於臺灣身為全球供應鏈體系一環，出口導向產業將難以在國際市場上競爭？如今也由工研院智慧機械科技中心在臺中建立智慧製造試驗證場域，與軟體商達梭系統（Dassault Systemes）合作打造智慧機械雲平臺，對外促成大廠與國際接軌，進行協同開發工程；對內落地協助中小企業，降低技術與資金門檻，執行供應鏈管理數位轉型。
| 圖4 : 由工研院智慧機械科技中心建立智慧製造試驗證場域，對外促成大廠與國際接軌；對內落地協助中小企業，降低技術與資金門檻。（source：moea.gov.tw） |
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在日前於線上舉行的「達梭系統3D體驗周」期間，工研院智慧機械科技中心組長羅佐良表示，近期因為疫情造成臺灣出口導向的製造業交期延宕，或難以跨國調校、驗收，工研院便透過機聯網結合達梭系統的AR/VR系統，減少影像後處理時間，支援遠距技術服務；同時受惠於零接觸需求，將大幅加速智慧自動化等數位轉型趨勢，也能藉此在臺灣生產體系導入智慧化元素，讓人不必頻繁接觸，即可維持正常生產及營運。
羅佐良指出，該智慧機械雲平臺已於今年6月正式開放業者上線申請使用，強調可支援各種App在任何機上盒（SMB）相容使用；並與達梭系統3DEXPERIENCE平臺無縫結合，使用AR/VR裝置、打造客製化人機介面，加速實現智慧製造。放眼未來，工研院將致力加強「控制服務」能量，透過模擬分析軟體，掌握機器、材料、刀具和產線物理特性，實現首次加工就是成品，最終能讓臺灣廠商逐步從大批量生產朝向大量客製化轉型！
**刊頭圖（source：techpowerup.com）
