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积体电路张忠谋:为什么台湾企业适合「工业3.5」

字号+ 作者: vat申报 来源:未知 2019-01-17 15:39 我要评论( )

最适合台湾企业的 智慧製造路径:工业3.5 生产方式与商业模式推动产业革命和社会变迁。人工智慧、大数据、物联网、机器人、5G、云端等科技的飞快进步,製造升级转型的工业革命已经在进

积体电路张忠谋:为什么台湾企业适合「工业3.5」

最适合台湾企业的 智慧製造路径:工业3.5

生产方式与商业模式推动产业革命和社会变迁。人工智慧、大数据、物联网、机器人、5G、云端等科技的飞快进步,製造升级转型的工业革命已经在进行中。在市场面,消费者需求日益个人化、产品生命週期缩短;在供给面,科技加速进步、研发资本投入高,产能建置投资高,不进则退赢家全拿,财务风险愈来愈高;对社会的影响上,人口老化、劳动力减少,接班交棒不易;另一方面,愈来愈多工作机会,因为工业自动化、智能化而消失,年轻人和弱势族群,也不容易找到好的工作,加大贫富差距与世代差异。

世界各国均提出自己的製造战略,德国的工业4.0、美国的先进製造、中国製造2025,争夺新一代製造业的科技规格主导权、製造平台化的寡占权和先进製造业的霸权。大国竞合而对智慧製造技术的输出限制和智财保护,也增加台湾企业自主研发的重要性。

 

工业4.0,大国争夺製造主导地位的战略

工业4.0 强调,整个价值链的虚实整合,机联网让所有的设备连在一起,都使用同样的通讯协定(Protocol),就像所有的人都会说德语,就更容易一起沟通,甚至能让上游供应链厂商的设备连在同一个製造平台上,建立虚实整合系统(Cyber-Physical System),以达到资讯共享、即时决策,提高彼此的配合度,让上下游的供给与需求能够配合无间,提高产业链的整体营运效益。

随著产业价值链,因为工业革命而即将重构,跨国企业提升设备智慧化和联网能力,藉助云、网、端等资通讯技术,日益强化对供应链上、下、游厂商的资讯穿透和掌控能力,并逐步推动其「製造平台化」的策略。设备原厂不再只是卖硬体设备,还能以内建的软体,卖透过网路定期更新收费和升级改版的服务,甚至根据使用量来收费。

机联网只是工具目标,透过工业互联网让供应链不同厂区的机台,使用可以彼此沟通的电子资料交换和通讯协定,让各个环节每天产生的海量数据,能完整地保留、蒐集,并经由系统化地分析,变成有用的资讯,进而根据资讯进行聪明决策,优化资源运用组合,精淮智慧生产,将企业营运的效益最大化。换言之,大数据和AI 是工业4.0 的驱动技术之一,数位决策的品质和速度,才是工业4.0 的关键。

 

工业3.5 破坏性创新,打造台湾智慧製造战略

台湾产业应该升级转型,但台湾工业基础无法与先进国家并驾齐驱,软体工业也不够强,大多数公司只是工业4.0 软硬体系统和设备的使用者,既然无法一步到位,何不等到相关系统设备更成熟再导入?

未来的製造业面貌,是在自动化的基础上,结合人工智慧、大数据、云端、物联网等快速进入各种商业应用的科技,精进至弹性决策、聪明生产的智慧製造。面对全球化的竞争与价值链的演进,很多新进企业和创新的商业模式不断异军突起,企业如何藉助数位科技提升决策品质,成为卓越经营的决策型企业,将是影响公司获利和永续成长的关键所在。

台湾当务之急,特别是中小企业,应该发展「工业3.5」,作为目前的「工业3.0」和未来的「工业4.0」之间的混合策略,先发展能善用智慧製造系统的人才和能力,先在工业3.0 既有的製造系统环境下,把握目前产业结构转换的空档,达成或局部达到工业4.0 三大愿景:大数据分析、价值链整合和弹性决策能力。这些都是台湾企业,能够现在就应该在公司内部推动,而且可以在既有基础上提升的竞争力。

工业3.5 的概念,就像人和智慧机械合作,搭配数位决策大脑的钢铁人。工业4.0 用虚实整合系统和机器人取代人的工作,工业3.5 钢铁人强化人的机能,以及决策管理能力。更何况,台湾地小人稠,导入更多无人化的系统,只会加速贫富差距和社会不安。

工业3.5 就是另闢蹊径,更符合台湾产业结构,实现的速度也比工业4.0 快,台湾企业就可以提前「收割」,产业结构升级转换的利益,并再拉开与新兴国家的差距,还可以把台湾产业升级经验,以及「钢铁人」的解决方案,卖给新兴市场国家地区,扩大台湾製造的影响力。

 

管理财数位化,解决人才断层、企业接班问题

製造是台湾经济奇蹟的关键之一,不管是根留台湾的製造业或是海外台商,能在激烈竞争中存活的企业,多半都是赚「管理财」。然而,这些企业执行少量多样生产的弹性决策、供应链管理与快速量产效率,靠的是勤奋聪明的「人」而非「电脑」,尤其是许多隐形冠军和中小企业内部,拥有所属产业的领域专家和老师傅。

然而,台湾製造的相对优势,正快速消失之中。这些随著台湾经济起飞逐步成长的本土人才,以及带回技术和外商经验的海归专家,陆续退休、离职,许多内隐的管理知识和製造智慧,将一起流失;而国际大厂透过工业4.0 推动製造平台化,并从中积极吸纳製造端知识,进而强化产业生态系统的掌控,并汰弱留强缩短供应链。如果,企业主现在不将自身的製造优势及管理经验,数位化并整合,曾经拥有的核心竞争能力,未来就会落入别人手中。

其中,决策是领导的核心、企业经营管理最具挑战的工作,也是判断系统是否具备「智能化」的主要特徵。

大数据时代,企业营运环境快速变动,决策过程中的不确定性、时效性、风险、预期结果和执行的变异等因素,组合的複杂程度百倍于以往,企业已难只仰赖领导者和高阶主管,凭藉经验和直觉判断,即时做出英明的决策。

台积电是全球智慧製造的标竿,「台积电之道」(TSMC Way)1 更被收录在哈佛大学商学个案。台积电前董事长张忠谋,在接受《天下》杂志专访时,曾经秀出三个他最看重的数字当中,「很少人知道」的12 吋晶圆单价。让人讶异的是,从2007 年至今,线图有一半时间是往上的,见图0.1。

积体电路张忠谋:为什么台湾企业适合「工业3.5」

前董事长张忠谋接受《天下》专访时表示,员工工时缩短、但效率提高的原因,就是利用最新的大数据分析技术,让工程师把时间,花在较具附加价值的分析、判断,而不是知识金字塔中最低阶的资料蒐集工作。

他指出,过去,工程师花很多时间蒐集资讯、向上传递,才能做出决策。现在智能化工作可以降低重複的工作量,甚至限制员工加班时数,却不影响先进製程进度,甚至提高效率的重要原因,就是每个工程师都可以迅速做出决策。

台积电官网上写著:「台积公司凭著敏捷与智慧生产,持续推动卓越製造。台积公司的敏捷製造整合了供需模型、精实的在製品管理、派工与排程,以提供快速产能提升、较短的製程週期、稳定的生产和淮时交货。这套系统也提供了高度弹性,以快速支援客户的紧急需求。

台积公司也引进物联网、智慧化行动装置和移动式机器人。这些新的应用强化了资料蒐集、良率追踪、流程效率和物料传送,以持续精进工厂的生产效率。为落实卓越製造的承诺,台积公司更进一步将自动化生产製造系统结合机器学习技术。机器学习技术将工厂的生产模式,从「自动化」革新为「智能化」,广泛地应用在排程与派工、人员生产力、机台生产力、製程与机台控制、品质防御以及机器人控制等方面,从而有效提升生产效率、弹性和品质,同时最大化成本效益,并加速全面创新。」

这些描述正蕴藏著,迈向工业4.0 智慧製造与聪明生产的关键,来自持续逾二十年不断运用工程资料分析、资料挖矿、大数据与人工智慧等工具,优化关键决策和组织效率,有效提升经营效益。

 

数位转型,人人决策时代

台湾许多企业陆续面临,二代接班或专业经理人交棒的问题,若决策的心法,只是内隐在少数主管的智慧中,也会让企业接班变得困难。

传统的观念认为,经营者和高阶主管是企业的大脑,基层员工是公司的手和脚;决策,是高阶主管的事,基层员工只负责执行高层主管的决策即可。以前企业还可以勉强靠著企业主的睿智、弹性和老师傅的经验因应市场的需求。

然而大数据时代,层级式的组织架构,已经不符合竞争所需,整个组织裡,必须人人都是决策者,才能够灵敏、快速回应挑战。每个人每天都快速接收大量资讯,如果所有人都只能层层上报,然后坐等经营阶层做决定,之后才奉命行动,势必丧失先机、处处挨打。现代决策的複杂度和对速度的要求,没有大数据的蒐集、运算、分析和运用,以及人工智慧和数位决策科技的应用,很难在决策的品质、弹性和速度上胜出。

另一方面,资料不等于资讯更不代表知识,如何要求幕僚,迅速将资料转化为资讯,再结合决策者的判断,将其提升为有价值的知识,建立数位大脑,利用它运筹帷幄,再指挥分散各处的相关系统,以快速做出正确决策,这正是企业和国家决胜未来的关键。

决策是形而上的智慧,而不只是靠有形的设备。许多人简化工业4.0 为自动化或无人化,在生产时用机器人取代人力;观念不正确的结果,让许多企业宁愿花大钱,投资购置软硬体资讯设备和自动化环境,却吝于投资开发应用的软体和培养分析的人才。未能理解智慧製造的关键,在决策数位化、智能化。

换言之,在快速变动的环境中,建构数位化的决策模型,可以让很多资深员工的智慧、隐性的判断具体化和被留在企业成为核心竞争力。

因此,所有企业的决策流程,都有必要再造,让每个人都成为决策者,借助大数据分析工具,即时判断,快速竞争,掌握决策契机,并且借助决策分析工具,避开或即时修正快速和弹性一定会带来的风险。

 

产学合作,厚植台湾智慧製造原力

本书作者创设「决策分析研究室」以提升卓越决策(Enabling A + Decisions)为目标,领导研究团队长期深耕智慧製造、大数据分析和多目标决策理论与技术,二十多年来,持续深入与台湾各个产业领导厂商和中坚企业,进行产学合作研究,提供分析研发服务,每个产业区块只选一家企业长期合作研究,因而得到合作厂商的信任和信心,不断更深入挑战各种难题。

并平行外溢到其他产业领域,跨产业实战交叉验证所发展的各种分析方法和技术,进而有机会借调和担任卓越公司重要策略专案的顾问,深入参与公司的组织管理和旁观重要策略决策形成的过程,也从中体会企业组织运作和数位转型的重要。

透过长期累积的产学经验和产业洞察,作者提出「工业3.5」作为台湾製造战略,建立台湾製造优势和管理整合能力为利基,善用人工智慧、大数据分析等技术为破坏性创新,提升资源调度和弹性决策能力,建立开放创新平台以促进产业链虚拟垂直整合,相关论述已经在多家中坚企业和隐形冠军实证取得具体成效。

 

实施工业3.5 製造战略的八大重点

台湾企业实施工业3.5 製造战略和数位转型,应该注意以下几个面向,厚植实力:

 

一、洞察市场变化、滚动式精淮预测需求的区间。

二、面对不确定因子,用大数据分析提高能见度,习于在风险下的决策。

三、优化产能组合和弹性调节产能供给,满足客户伙伴需求变化。

四、发展先进预知决策与即时机制,预测设备健康与维护保养、提升製造系统排除问题与恢复能力。

五、多变量分析不良品因素、即时回溯并最大化资讯价值,预先现地排除可能的问题。

六、全面有系统地分析各种资源的使用效益,建立永续发展与循环经济。

七、发展决策型组织,提升组织决策透明度和参与,以提高决策速度和品质。

八、针对不同问题和各种应用,结合老师傅和专家经验,发展分散式的决策支援系统,增强各个单位的管理决策能力,并建立「数位大脑」,指挥与协调各个分散式决策系统。

 

本书希望为面临产业升级和数位转型挑战的台湾千千万万企业,探究在智慧製造和经营决策的各个环节,最迫切、最棘手的痛点。以协助台湾企业聚焦在关键因子,蒐集分析製造大数据,善用最新科技和产学合作研究,厚植「操之在我」的大数据分析、人工智慧和决策技术,并结合领域知识、管理经验和製造技艺,成为数位化的企业核心能耐,提高竞争门槛,徐图进取,促进台湾产业生态系统的永续发展。

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