新工業革命的契機
2008年金融危機後,歐美先進國家深刻體認到實體經濟的重要性,因為製造業代表實體經濟,同時也代表一個國家的國力;換言之,一個國家想要真正強大,必須有堅實的製造業基礎,但絕不是激情的比特 (bit)世界。
反觀德國長期在實體經濟尤其製造業擁有堅實的基礎,歐洲金融危機後仍然屹立不搖,更顯示製造業對國家經濟的影響力。更重要的是人類始終離不開對物質產品的消費和依賴,一個國家若其製造的商品越複雜、製造工藝越先進,該國就越繁榮。因此,2008金融危機後歐美國家重新重視製造業,掀起新工業革命的風潮。新工業革命的特徵在於資訊技術與製造技術深度融合,強調新能源、積層製造1(additive manufacturing)、新材料、生物技術等方面的突破。而科技化、全球化、網路化、工業智慧化、綠色化、定制化和利基產業等都是新工業革命的衍伸特徵。簡言之,2008金融危機後,全球掀起了以綠色、數位、智慧為特徵的新一輪技術創新和新興產業發展熱潮,也就是新工業革命。
環顧製造業的發展歷程,在第一次工業革命前,中國是世界第一大製造業國家,世界各國的製造業產出基本上由當地的人口決定,生產力與人口數正相關,而科技水準差異的影響力微乎其微。然而,在歐洲發生第一次工業革命(1780 -1850年)之後,蒸汽機取代人力生產,1860年英國超越中國,成為世界最大的製造業產出國;之後,美國發生第二次工業革命(1860 -1900年),1900年美國超越英國,成為全球第一製造業大國;雖然沒有再發生生產技術的重大變革,但中國以廉價的勞工與眾多人口數,於2010年首度超越美國成為全球第一製造大國並持續到現在,盡管如此,中國還不是製造業強國,許多傳統產業的製造方法與技術和歐美發達國家相比仍有距離。放眼未來由於網際網路的發達與資訊的流通,這次新工業革命將比以往工業革命更具時間緊迫性,不像過往延續50至70年的時間,世界各國大約只有20年的時間努力爭取在製造業的尖端領導地位。
因此,世界發達國家在這波新工業革命熱潮下積極作為努力向前,例如美國積極開發和應用積層製造為代表的數位化製造技術、工業機器人為代表的智慧化技術,試圖引領全球數位化智慧化製造革命;同時美國於2009年通過「製造業促進法案」, 2011年6月啟動先進製造夥伴計畫 (AMP) ,同年12月白宮成立製造業政策辦公室, 2012年建立第一個積層製造創新研究所,2013年再設三個,最終將設15個創新研究所,目標為確保製造業的革命就在美國發生。歐盟則在中小企業穩步推廣雲端計算應用,建立積層製造研究中心,「歐洲2020智慧、可持續、包容增長戰略」提出重點發展包括資訊、節能、新能源以及具有智慧的先進製造技術。而在日本則積極推進新一代無線網路技術的應用,鼓勵雲端計算應用與模式創新,研發新一代機器人,加速發展協同式機器人、無人化工廠,推展新陽光計畫與生物質能源綜合戰略。與我國產業具高度重疊與競爭的韓國,其政府高度參與雲端計算技術創新和產業發展,透過「智能機器人基本計畫」與「服務型機器人發展戰略」提升機器人產業競爭力並開創新市場以縮小與發達國家的製造技術差距。
台灣在科技部主導下積極發展3D印表機的軟硬體製造並培育大至少100萬個 3D列印的創新應用人才。若計畫成功將實現全民創造與製造,推動新工業革命,讓數位製造和個人製造完美整合,實現所謂的「創客運動」,有利於定制生產、本土主義以及微型跨國公司的興起而有別於資本集中的大規模生產並建立起新型製造業營運模式,透過網際網路與電子商務行銷創意、服務與設計。
在這波新工業革命的潮流下,台灣面臨時間的挑戰與來自發達國家覺醒後的競爭壓力;然而台灣在電子製造業具領先地位,讓我們更有機會發展智慧製造的裝備、推動製造業數位化智能化、研發精密儀器與重要的感測器、發展精細化工、強調新工藝和工藝流程的創新和推廣、推展製造業的綠色製造、研發新材料與關鍵特種材料的開發並產業化;我們更要自行開發關鍵基礎零件、關鍵電子元件並形成上下游產業鏈。 不論是固本還強國的政策措施都需要產、官、學、研緊密結合讓資訊技術與製造技術深度融合,確保台灣實體經濟的穩健成長。
在過去,只有一部分技術發展改變了製造業,例如蒸汽動力、金屬加工、運輸技術、發電和化學。然而在21世紀,應用於製造業的技術其數量大量增加,包括電氣、網路、資訊通訊、生物和材料技術等與其眾多分支科學技術,製造業的創新不僅需要資訊技術的融合,而且需要材料科技的革命。我們必須迎向全球工業化發展趨勢,如前所述,智慧製造、互聯製造、定制製造和綠色製造將是未來二十年世界工業革命的趨勢,我們準備好了嗎?
註1:
積層製造(additive manufacturing): 利用電腦和一種被稱為立體平板印刷的數位化製造流程,使用多層的材料(粉末狀或熔化的塑膠或者金屬)來製造產品。
文/資訊管理學系教授 周文光
出版 /《靜宜學訊》2015年1月

