2015漢諾威工業展 – 淺談德國工業4.0

文/圖 crystalsun 20150429

樂觀進取的人，處處看到機會;  悲觀憤世的人，處處看到威脅。

每過一段時間，機會窗口都會再出現。它可大可小，取決於觀看的人，有些人卻看不到。但願我們都是看得到機會窗口的人。納悶的是，不少台灣年輕人看不到或是不願抬頭看機會窗口，而我這個已活了大半輩子的人卻常常為機會曙光出聲讚嘆?! 很想告訴年輕人，光是唉聲嘆氣，抱怨時機壞、命運差，是沒用的。要學著舞動翅膀，飛出溫暖的鳥巢，飛向青天白雲，因為高飛中，才能宏觀腳下全景。年輕就是本錢! 也不要老是怪東怪西、怪上一代、怪政府。政府再有為，都不能為你們做所有的事! 大步走出去，不要怕失敗，因為失敗換來的是寶貴的經驗智慧!

經過這次歐元危機的淬煉，德國國力不減，反而大增，脫穎成為歐洲的動力龍頭。德國人重視工業發展，做事穩重踏實，言論不求天花亂墜、譁眾取寵，也沒有天馬行空的虛擬創造力，但是會遵守原則，用很多力氣去慢慢追求改善所有能想到的事。所以有人說，德國工業強，但IT的創造力沒有大西洋另一頭來得強。那麼，如果把IT與工業結合發展呢? 德國會勝出嗎? 不過，也別小看德國的IT產業，有多少人知道SAP是德國公司? SAP 是歐洲最大軟體公司，也是世界上最大的商業應用、企業資源規劃（ERP）解決方案和獨立軟件的供應商，在全球企業應用軟件的市場佔有率高達三成以上。(Wikipedia) 而 Big Point、Good Game兩家國際知名遊戲軟體製造公司，就座落在漢堡。

四月中的漢諾威工業展持續強調、詮釋、展示工業4.0的項目，以實際行動來宣傳德國自我期許的第四次工業革命。眼見後有工業科技來勢強勁的大中國追兵，又有亞洲大市場的崛起，加上美國的經濟復甦與美元兌歐元價位高升，而歐洲各經濟受創國步履蹣跚，還有希臘要算二次大戰的老帳以索賠，所以即使內需成長強勁，失業率歷年來最低，德國還不是不能滿足於現狀，必須繼續邁步向前。

工業4.0 (Industrie 4.0)是一個響亮的口號，最早是在 2011 年的漢諾瓦工業展提出。2012 年 10 月由Robert Bosch GmbH (羅伯特·博世有限公司)的 Siegfried Dais 及德國科學院(acatech)的 Henning Kagermann 組成的工業 4.0 工作小組，向德國聯邦政府提出了工業 4.0 的實施建議。2013 年 4 月 8 日的漢諾瓦工業展中，工業 4.0 工作小組提出了結論報告，同時由 Bitkom(聯邦電腦通訊公會), VDMA (德國機械設備公會) 與ZVEI(電子技術工業中央工會)等三個機構聯合組成平台，以協調未來各項有關活動。(Wikipedia)

工業 4.0 (Industry 4.0) 是一個由德國政府主導的高科技計劃，“由德國聯邦教育及研究部和聯邦經濟技術部聯合資助，投資預計達 2 億歐元，用來提昇製造業的電腦化、數位化、與智能化。目標是建立具有適應性、資源效率、及人因工程學的智慧工廠 (Smart Factory)，在商業流程及價值流程中整合客戶以及商業夥伴。其技術基礎是智慧整合感控系統 (Cyber-Physical System, CPS) 及物聯網 (Internet of Things, IoT)。“(Wikipedia)

„「工業 4.0」一詞是指第四次工業革命，第一次工業革命是利用水力及蒸汽的力量作為動力源，第二次工業革命則使用電力為大量生產提供動力，第三次工業革命則是使用電子設備及資訊技術 (IT) 來增進工業製造的自動化。„ (Wikipedia)

以上是維基百科所提供的簡介，前三次的工業革命可以以蒸氣機、裝配線與電子學來作象徵代表。第四次工業革命則是產品、機器與工具的互相聯結。在今年的漢諾威展覽前，由Bitcom所作的問卷調查中，在德國只有一半的大型企業與43%的中型企業了解工業4.0的重要性。不過，我相信在這一兩年內會有更多企業會在政府大力宣導中，作自我檢視與評估，進而投入新思維而作各方面的調整。

工業4.0中的工廠必須依靠網際網路，以便讓機器與工件互動溝通，也就是利用最小的電腦與感應器裝置，連結到網路後以形成的網宇實體系統 (或信息物理融合系統，Cyber-Physical System, 簡稱CPS)。這是一個“結合電腦運算領域以及感測器和致動器裝置的整合控制系統。“

“目前已有某些領域出現近似於CPS的電子控制整合系統，例如航空、汽車、化學製程、基礎建設、能源、健康、製造、交通控制、娛樂和消費性電子產品，但目前這些系統通常都是嵌入式系統，嵌入式系統比較強調機器的計算能力，CPS則更為強調各個實體裝置和電腦運算網路的連結。 CPS是借用技術手段實現人的控制在時間、空間等方面的延伸，CPS系統的本質就是人、機、物的融合計算。所以，國內又將CPS稱為人機物融合系統。 和傳統的嵌入式系統不同，一個完整的CPS被設計成一個實體裝置的互動網路，而不只是一個單獨運作的裝置。(Wikipedia)

(註:  根據 Germany Trade & Invest的Industrie 4.0文宣，嵌入式系統可分為四個演化階段: Embedded Systems 如汽車內安全氣囊airbag; Networked Embedded Systems 如自動航空駕駛 autonomous aviation; Cyber-Physical Systems 如智慧網路化十字路口 intelligent networked road junction;  將來願景則是物聯網Internet of Things, Data and Services 如智慧城市 Smart City)

CPS還可以從雲端下載資料，俾使未來的製造生產更有彈性、更有效率。機器可以達到全面自動化以執行不同任務，也可以支援工作人員的裝配工作。如此便可以完成量產而不增加費用，操作也幾乎是實時(in real-time)。

那麼，有哪些企業可以從中獲益呢? 專家們表示所有製造企業，不論大小都可以。許多工業集團已經啟動網路化工廠，如西門子在德國Amberg的電子廠中(影片連結)，所有晶片、插頭、每個零組件都具備一個條碼，機器人可以讀碼，然後組裝不同的控制單元/裝置，以運用在郵輪的船上系統或是滑雪用纜車。生產線上已經沒有人在移動物料了。

對中型企業而言，工廠的網路化也可以帶來效益，透過網路生產設備可以遠端維修，也可以配合個別客戶的需求。不過，德國中小企業若對引進此類高科技，至今仍然猶豫不前，主要原因不外乎是非常耗資的高科技投資。

至於CPS與現有的生產機器人有何差別呢? 德國有許多企業在數十年前就開始進行生產自動化，如汽車工業。機器人比人工切割、焊接都快速且精準。強壯的機器人還可以一手舉起一部小汽車，但也有其危險性，必須被隔離在安全柵欄後面工作。新一代的機器人則可以與裝配工人一起完成工作，它們可以透過感應器測知，如果工作人員靠得太近，就會退避。

瑞士名廠ABB在漢諾威工業展也展示了雙臂機器人Yummi(見圖)，可運用在電子工業上。Yummi能夠與工作人員肩並肩一起做無危險性的工作，不需要被安全柵欄隔開。這個智慧機器人可以與工件溝通，以達成生產過程的最高效益。德國知名大廠Kuka也同時在研發這類型機器人。(影片Kuka當酒保)

還有另外一個不可忽視的問題就是網路化工廠的安全性。連接到網路的機器與零組件都有可能受到駭客入侵，以至生產資訊被竊取或操控。可想而知，要防範這樣的入侵就必須制訂特別的安全法規來 因應，而工業生產的電腦安全系統所涵蓋的範圍，絕對不僅止於辦公室電腦所需防範措施。

此外，生產進行中要作軟體更新不容易，防毒掃描也會影響到系統的穩定性。個別組件之間設防火牆與加密連線也可能使得互動變緩，繼而影響到後續的工作部份。

以上這些資料是從明鏡周刊4月11日刊登的文章 - 工業4.0: 機器人將來能做什麼?所摘譯。提供讀友們一些德國工業4.0的最新資訊，

我認為，遇到一個困難，就會出現一個契機。工業化4.0的涵蓋廣泛，影響範圍超出我們今天的想像。每一個環節都會有新的變化，不管是哪一個工業都有可能受到影響，以至於我們的日常生活中不經心的例行公事。

如果台灣傳統企業還在擔心東協國家年底成立AEC經濟圈會帶來製造業的低價競爭，那麼就真的要慎重思考過去如何停滯不前，與未來企業要如何改革轉型，才能在第四次的工業革命中找到立足點? 台灣的企業普遍過小，各自為政，很難形成大氣大格局，垂直或水平整合可能是最值得考慮的方式，才能夠集中資源，靈活運用，甚至尋找國外廠商合作，針對某一個領域，共同研發出產品或是服務項目。

去年我也認真檢視，開始有新的行動了。與我共同策劃國際行銷講座的一個德國夥伴說，現在德國企業對諮詢顧問很願意出錢雇用，他們非常重視工商業資訊，所以他多半以服務德國客戶為主，他們不討價還價，也不會賴帳，因為他們了解他所能提供服務的價值。一個自負盈虧的顧問比一個長期雇用職員要省錢多了，根本不用替他們持續負擔各種社會保險。我說，台灣老闆們剛好相反，他們可以用低價長期雇用職員，卻很難支付consultant短期內開發市場行銷的經費。不同的思維，不同的做法。我提到我們可以合作提供亞洲客戶進入歐洲市場的行銷服務，他說，由經驗得知，中國客戶不願把這樣的服務當一回事，也不付錢，還是替德國客戶服務好了。的確，這個想法我完全明白。

有了網路，距離不再是問題，而機器，也不會像一樣人思念對方。各位認為呢? 歡迎留言!

延伸觀賞影片:

1) 看看德國人是如何製造BMW的

2) Industrie 4.0 - The Fourth Industrial Revolution