《工業3.5》:把握工業4.0上線前空檔,發展過渡時期混合策略

《工業3.5》:把握工業4.0上線前空檔,發展過渡時期混合策略
Photo Credit: chaingam990@Pixabay CC0
我們想讓你知道的是

業3.5概念架構協助台灣企業盤點能力,打造專屬的「工業3.0 ─工業3.5─工業4.0」的策略路徑。企業以「工業3.5」混合策略為核心,結合可以作為破壞性創新的各種技術和工具,建立全面資源管理、聰明生產、數位決策、智慧供應鏈與智慧工廠等營運核心能耐。

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文:簡禎富

工業4.0,台灣製造模式的危機與挑戰

過去供應鏈上下游分工明確,資訊傳遞是一層一層下去的。上游業者如果要知道兩個階層以下的廠商資訊,它必須仰賴中間階層的業者傳遞。

先進國家擁有精密設備、高端機器人、扎實的工業基礎,具備虛實整合所需的高度整合能力,可以發展製造平台化。

平台是一個趨勢,不只是結合線上的電子商務,與線下的實體商務的O2O(Online to Offline)虛實整合電子商務的平台,還包括一個正在發生中,工業4.0建立虛實整合系統的製造平台。

擁有市場和品牌的國際大廠,透過工業4.0製造平台,貫通整個產業供應鏈,未來在非結構化、半結構化的製造大數據分析能力會愈來愈強,可以透過埋在智慧型機器設備中的晶片,和連結各個工廠的數據中心蒐集資訊,就能遠端遙控代工業者,直接告訴你,究竟哪一台機器是出了什麼問題?甚至還能下命令要做什麼調整。

長此以往,代工廠就會慢慢失去了分析與解決問題的能力,淪為單純的機器代管者,還要承擔設備高資本支出的風險,創造的附加價值甚至比現在更低。

更不利的是,這些大廠已經能藉由虛實整合系統和機聯網滲透代工業者的組織神經,比現在更清楚代工業者賺多少,並透過複雜的軟體系統,讓代工業者的談判力下降,對平台依賴程度愈來愈高,讓業者在不倒閉的前提下勉力求存,且可以固定收取「製造平台」的靠行費和系統軟體的使用費和升級費用。

工業4.0將打破生產與服務疆界,以及公司之間的界線,重新解構價值鏈,並形塑全球分工。中國大陸的新電商「必要」(biyao),打著口號:「我要的,才是必要的」,建立C2M(Customer to Manufactory)消費者直接連結製造商的平台,去除中間的商業環節, 超越B2C(Business to Customer) 或C2B的價值分工。

一方面,依照顧客下訂單的需求才生產,創造更個人化的產品和服務的價值,並大幅降低工廠和供銷體系的庫存;另一方面,將透過縮短供應鏈省下的「去中間化」利潤,分享給C2M平台的伙伴。

進行中的工業4.0革命,也包含製造平台化和商業模式的轉變,特別是因為大量客製化和智慧生產的彈性,而改變產業生態並縮短供應鏈。

然而,供應鏈中段的水平分工是台灣企業最為擅長的,台商慣用量產的規模報酬效益降低生產成本的模式,必將受到「去中間化」和價值鏈革命性重構的衝擊。

工業3.5,在先進製造領域搶下一席之地

製造業的平台化,離不開「實體」,離不開現場、離不開產品、離不開供應鏈本身,所以台灣製造的軟實力和領域知識,仍有一定的利基。

對大多數的台灣製造業者來說,儘管以目前擁有的能耐,可以在工業3.0的全球製造分工取得一席之地,但要因應未來工業4.0製造平台的競爭,如何才能找到自身專屬的策略?

台灣應另闢蹊徑,把握工業4.0尚未上線的空檔,發展「工業3.5」,作為工業3.0和未來工業4.0之間,過渡時期的混合策略(Hybrid Strategy),並善用長期累積的製造管理優勢、實戰經驗和整合能力為利基,發展人工智慧、大數據分析、價值鏈整合和彈性決策能力等,破壞性創新的技術和工具。藉助人工智慧、大數據等破壞性創新(Disruptive Innovation)技術,利用低階破壞(low-end disruption)策略,搶先達成或局部達到,工業4.0的彈性決策和智慧製造,如圖2.1。

圖2_1 工業3_5_的概念架構7
Photo Credit: 天下雜誌出版提供

另一方面,工業3.5提前達成部分智慧製造系統所創造的價值,先在重構中的全球產業鏈中卡位,以實現大數據分析和系統整合的工具目標,並將台灣企業善長的少量多樣的彈性生產,推到大規模個人化生產的極致,進而發展開放創新平台,整合其他新興國家的新市場破壞(new-market disruption),以及產業生態系統,以滿足發展中國家和企業,未被工業4.0滿足的需求。

簡言之,工業3.5概念架構協助台灣企業盤點能力,打造專屬的「工業3.0 ─工業3.5─工業4.0」的策略路徑。企業以「工業3.5」混合策略為核心,結合可以作為破壞性創新的各種技術和工具,建立全面資源管理、聰明生產、數位決策、智慧供應鏈與智慧工廠等營運核心能耐(operational core competence)。

工業3.5策略思考從何而來?

5G生活令人充滿想像,但大家還記得2G手機嗎? 2G就是諾基亞灰階手機,可以撥打電話和傳文字簡訊。後來,3G智慧手機(Smart Phone)席捲全世界。在過渡階段,針對還沒有3G基礎設施的國家,用2G的技術,先做出一部分3G功能,發展「功能型手機」(Feature Phone),破壞性創新的產物,稱為2.5G。

2.5G系統共享2G所開發出來的規格,但能提供一些在3G才有的特別功能,如包交換技術,最常見的2.5G系統,就是「整體封包無線電服務技術」GPRS系統。山寨機還可以讓客戶勾選,除了傳統的2G功能之外,甚至可以加上智慧型手機都沒有的功能和應用軟體,例如超大喇叭、多鏡頭照相功能等,聯發科和山寨機就是破壞性創新的典範。

相較於2G與3G之間的2.5G,工業3.5更為珍貴。原因是,2.5G推出時,3G手機業已問世;而德國的工業4.0也好,美國的先進製造也好,中國製造2025也好,都是現在進行式,尚未完全實現,時程也可能再延後,這給了工業3.5的策略更廣闊的空間、更長的戰略縱深,同時也是一條務實可行的路。

推動工業3.5的四個關鍵

導入工業3.5,推動產業生態系統的四個關鍵,包括:

一、現有製造優勢與管理經驗系統化與數位化

台灣製造業都是賺管理財,但靠的是彈性應變的主管、勤奮聰明的員工和豐富經驗的專家和老師傅,他們內隱的經驗與智慧,將隨著退休離職而消失,台廠既有的優勢將不攻自破。

而國際大廠配合先進國家重回製造的戰略,透過工業4.0推動製造平台化,從中積極吸納製造端知識,並強化產業生態系統的掌控。

台灣如果不盡快推動數位轉型,將自身的製造優勢和管理軟實力,加以數位化與系統化,曾經擁有的核心競爭能力,就可能逐漸流失。

二、產品生命週期與營收管理

因應目前市場的需求,產品和服務愈來愈個人化,如何創造更高的價值是當前多數企業的策略目標。許多國際大廠,都透過雲、網、端等技術和平台,增強對供應鏈上下游廠商的數據匯流和資訊穿透,減少供應鏈存貨浪費,提升整個產業鏈的效率,以因應聰明生產的彈性需求。

反觀台灣產業高度專業分工,企業發展策略,偏重提升內部規模效益和降低成本,而用產業群聚來彌補彈性靈活的優勢。然而,個別企業難以掌握整個供應鏈的供需數據,以及產品生命週期各個階段的需求,也就難以優化營收。

因此,必須發展虛擬垂直整合的合作機制,加上配套的資訊系統,去設計並思考進入在不同生命週期階段的各種產業區塊,讓製造系統兼顧前台客製化的彈性,以及後台規模化的效能,並串連設計、製造、銷售、物流、服務與保固的管理流程和大數據。

三、軟硬體設備和分析能力垂直整合

工業3.5是一條破壞性創新的路,既然台灣沒有一統天下的能力,就應該先「高築牆、廣積糧」,走分散式系統,用更具成本效益的方式,提前滿足彈性決策和智慧製造的需求,也提高進入門檻。

換句話說,當國際大廠透過定義規格、掌握專利,發展虛實整合的製造平台,爭奪工業4.0產業價值鏈的主宰地位。台灣應以既有軟硬體設備為基礎,垂直整合大數據分析和智慧製造決策能力,透過系統整合廠商協助串連硬體設備,分析所蒐集到的數據,結合台灣老師傅及專家的經驗,輔以學研單位的能量,搶先發展更深入、更專門的決策模型和應用軟體。

讓虛實整合能力,一層層夯實上來,並逐步擴大優化決策的範圍,讓系統像人類神經系統一樣智能化,將偵測變化和即時決策的能力,從企業各部門擴及整個供應鏈及生產體系,再延伸到產業鏈的最末端,將來企業即使要從工業3.5,再升級至工業4.0,也會比直接躍升工業4.0的廠商更扎實。

四、永續發展和綠色供應鏈

永續發展、循環經濟與綠色供應鏈,不僅是企業社會責任,也是生產技術發展的趨勢,先進國家也不希望,拿回的是高汙染製造業,歐盟國家未來更可能,以此作為防守其他國家製造業的戰略武器。

因此,台廠應該培養永續發展與綠色供應鏈的管理能力,特別是在資源回收和循環經濟領域,台灣也有隱形冠軍。若各個企業,能把用在提升製造系統生產力,以及品質的管理能耐與資訊系統,整合到廠務與綠色供應鏈,促進產業共生和資源循環利用,不但會影響未來出口到歐盟等,先進國家的產品競爭力,也可以作為外銷台灣工業3.5經驗,到新興國家的助力,擴大工業3.5陣營的實質影響力,和地球生態環境的貢獻。

數據分析,質比量更重要

工業3.5並藉助包括「物聯網」、「大數據」、「跨領域虛實整合」與「基礎工業能力」等支持的基礎環境,透過供應鏈上下游跨領域虛擬垂直整合,讓每一件產品從設計、研發、生產到服務的整個價值鏈,所蒐集的數據和資訊都透過開放創新平台上共享交流,才能夠即時掌握與分析終端使用者的需求,使資源管理和運用最佳化,提升供應鏈的敏捷,來驅動生產、服務技術革新,甚至是商業模式的創新,使產業生態系統的廠商都能獲得更好的財務報酬。

因為互聯網和自動化,數據蒐集確實比過去更方便,所有的企業,每天都在產生大量的數據,企業若坐擁大量數據,沒有相關的分析能力而不知道可以怎麼運用這些數據,數據不是資產反而是負擔。然而企業不光是擁有數據便能夠進行數據分析挖掘金礦,最終必須懂得有系統地善用分析出來的有價值資訊,做出能夠讓企業勝出的決策,或找出新的機會點,創造新的商業模式。

許多公司內部的各個單位,都像一個個資訊孤島,各自擁有許多的數據,彼此沒有整合,更遑論跨公司的整合;許多台廠還是只靠人的經驗和判斷來進行生產資源的調配,而不是讀取、蒐集和分析大數據來支援系統化的數位決策平台。

很多人對大數據有些迷思,認為數據大到很大才可以做大數據分析;許多企業主說:「這不是大數據。」似乎從數據的數量大小來決定數據有沒有價值。

大數據,除了資料量龐大(Volume)之外,還有資料變動速度快(Velocity)、資料多樣性高(Variety),以及資料正確真實(Veracity)等特性。

事實上,數據的價值,在於它能不能夠產生有用的資訊,支撐企業做重要的決策。如果決策根本不需要大數據就可以做得好,為什麼非要大數據不可?數據少有數據少的做法,只要能夠支援相關決策就好了,並不是資料量少就不能分析。

相關書摘 ▶《工業3.5》:三大潛力族群保留台廠智慧,從中淬煉更高價值

書籍介紹

本文摘錄自《工業3.5:台灣企業邁向智慧製造與數位決策的戰略》,天下雜誌出版
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作者:簡禎富
採訪整理:賀桂芬

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清華講座教授暨美光講座教授簡禎富,二十多年來他深入產學合作第一線,與台灣各產業龍頭合作,深耕智慧製造和大數據分析的研究結果,指出工業4.0革命的三大願景中,大數據與虛實整合系統只是基礎架構和工具目標,根本目標在於掌握彈性決策的核心能力。

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Photo Credit: 天下雜誌
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責任編輯:潘柏翰
核稿編輯:翁世航

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