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2020年机械业先蹲後跳 布局海内外智慧化需求
智造双引擎点火 驱动2025年达2兆元产值
[作者 陳念舜]   2020年02月05日 星期三 浏览人次: [5152]

自从2018~2019年以来受到美中贸易战火延烧,虽然导致台湾机械业成长大不如前,但随着2020年国内外政经情势尘埃落定,景气可??先蹲後跳;而这段时间以来业界与学研单位、资通讯产业跨领域合作练兵,看好转型软体、SI应用服务商机,未来将可??靠着智慧机械与智慧制造双引擎点火,加速实现2025年两兆元产值的愿景。


相较於西方制造业从18世纪工业1.0革命以来已超过300年历史,台湾机械业自二次大战後崛起的资历虽浅,表现却更受到国际瞩目,持续凭藉着完整的卫星工厂体系与产业聚落,形塑高性价比优势,正面迎战多次国际景气循环、金融危机与全球化市场竞争,坐实机械生产与出囗大国之名。


然而,回顾自2008年以来,台湾机械业产值却始终维持在9,000亿元关卡,2016年工具机产业群聚的中部地区受到欧、美、日货币宽松政策,与中国大陆跟进工业4.0策略夹击,甚至还一度被媒体形容为「褪色的黄金纵谷」。直到业者利用推动智慧机械产业创新政策,逐步落实工业4.0应用,才总算能从终端产业User的需求面出发,带动新一波升级转型需求,终於在2017年成功突破兆元产值大关。


尤其到了去(2019)年台北国际工具机展(TIMTOS)、汉诺威自动化工业展、欧洲工具机展(EMO)等国内外各大专业展会场合,皆可见到部份台湾关键零组件、设备制造厂商已开始跨领域深度整合,融入不同产业的Domain knowledge、学研法人技术能量与资通讯科技,共同驱动智慧机械与智慧制造双引擎。


并从传统只会「制造某类产品」,到能提供「协助客户创造价值」的完整解决方案或商业模式,均由顾客角度提供「生产解决方案」的方向发展,以符合现今弹性生产、高度客制化与个性化产品等趋势。让机械业者直言:「未来台湾厂商已不可能再像过去10年,只靠卖机器突破兆元产值。」还须配合智慧制造,始可??达成2025年总产值两兆元的愿景。



图1 : 2019年台中先进制造技术展(AMTS)已可见到部份台湾关键零组件、设备制造厂商Maker已开始跨领域深度整合,共同驱动智慧机械与智慧制造双引擎。(摄影/陈念舜)
图1 : 2019年台中先进制造技术展(AMTS)已可见到部份台湾关键零组件、设备制造厂商Maker已开始跨领域深度整合,共同驱动智慧机械与智慧制造双引擎。(摄影/陈念舜)

化贸易战危机为转机 智慧机械分攻海内外市场

惟若推论2020年可能影响成败的关键,还应加入因台湾机械产品出囗占70%以上,深受汇率及关税影响。如向来为机械业主要竞争对手的日本、南韩,近年来便受惠於各国政府宽松货币政策而放手贬值,新台币相对强势;之後又逢美中贸易战火延烧,导致大陆产业外移、人民币走弱等因素,皆造成新台币汇率水涨船高,年初甚至一度突破29元大关,造成出囗厂商正在努力洽接的2020年Q1订单不断流失,恐会影响业者藉分散来自欧美亚洲接单,来稀释大陆订单减缓冲击的意愿。


根据台湾机械工业同业公会(TAMI)汇整海关最新统计资料,2019年全年台湾机械设备出囗减少,出囗值达到276亿6,501万美元,已比上年同期负成长7.5%;如依新台币计价则出囗值约达到8,556亿元,较上年同期负成长5.7%。



图2 : 2019年1~12月台湾机械出囗机种别统计分析表
图2 : 2019年1~12月台湾机械出囗机种别统计分析表

其中工具机产业在2018年全年总出囗值虽仍比起2017年成长9.5%,却从2018年11月份以来连续2个月负成长,显示多数厂商在2018年Q4已经感到景气自高峰向下滑落。到了2019年3月TIMOS期将已能感受到景气似有不确定因素、年底EMO观展人潮更为明显,最终统计2019年1~12月台湾工具机总出囗值达30亿6,387万美元,约较上年同期负成长16.2%。



图3 : 2019年1~12台湾工具机出囗统计分析表
图3 : 2019年1~12台湾工具机出囗统计分析表

加上台湾与各国洽签自由贸易协定进展缓慢,被边缘化的情况相当严重,无异雪上加霜。就连过去10年来有利於机械业出囗主力大陆市场的《两岸经济合作架构协议(ECFA)》也一度传出检讨声音、大陆海关要求通关产品须标注「Made in China」等,後续签订货贸、服贸协议进度更是遥遥无期。


机械公会乃再三呼吁政府:「由於台湾在短期内仍难与欧、美、东盟等出囗主力大国洽签自由贸易协定,又遇各国竞筑关税及在地投资生产等贸易壁垒,恐造成机械产品订单逐渐流失的危机,央行或财金单位至少应在可操之在我的汇率政策上,尽力挽救产业出囗竞争力。」


所幸「祸兮福之所倚」,美中贸易战虽然短期内看似对於全球、台湾机械业冲击甚深,但长远来看将带动庞大商机。由於全球高龄、少子化社会导致缺工的刚性需求虽缓犹存,以及近年来已可见部份台商、外资积极回流投资,或寻求海外第二生产基地转单而添置智慧自动化设备等,都让机械业者看好景气最快能在2020年Q2回温,预估台湾机械产品2020全年出囗与上年同期相比,将成长5~10%。


立法院也适於2019年6月三读通过《产业创新条例第10-1条文》中,修正部份与投资抵减优惠相关草案,将智慧机械定义为必须符合:「运用巨量资料、人工智慧、物联网、机器人、精实管理、数位化管理、虚实整合、积层制造或感测器之智慧技术元素,让设备数位化联网,并具有生产资讯可视化、故障预测、精度补偿、自动叁数设定、自动控制、自动排程、应用服务软体、弹性生产或混线生产之智慧化功能者。」并强调须加装物联网机上盒(SMB),达到生产最适化才可以申请抵减,以鼓励中小企业能加速导入智慧机械,建立智慧制造能量,提高在台湾市场占有率,适用期限订为3年至2021年。


同时搭配2020年後全面商用化期程,让具备5G的设备或产品,以及若附加於其他设备上,能提供5G功能者延长1年(2022年),将可溯及2019年元旦实施、适用2020年报税,直到2021年底。依经济部预估前三年每年可带动4,000亿元投资、到第四年带动2,200亿元投资,四年合计带动1.4兆元投资。



图4 : 立法院於2019年通过修正《产业创新条例第10-1条文》定义智慧机械,以鼓励中小企业能加速导入并建立智慧制造能量,提高在台湾市场占有率。(source:经济部)
图4 : 立法院於2019年通过修正《产业创新条例第10-1条文》定义智慧机械,以鼓励中小企业能加速导入并建立智慧制造能量,提高在台湾市场占有率。(source:经济部)

增高科技业自主能力 机械业促进囗替代再起

未来机械业除了持续加强全球市场拓销之外,若藉此扩大进囗替代,也是能刺激机械业2025年兆元产值倍增的要素之一!尤其鲜为人知的是,台湾虽然号称机械设备出囗大国,却在同时进囗大量设备抵销下,俨然已是贸易逆差国家。其主要来源便是基於国防、电子设备进囗比重越来越高,高科技业仍须仰赖机械设备推动成长,就连过去几占机械出囗比重最大的工具机,近年来也已被电子设备业赶上并超越。


根据海关统计2019年台湾机械业部份出囗主力机种排名,依序为检测设备为首,比起上年同期负成长2.5%;半导体、IC、面板用制程设备排名第二位,成长2.8%;工具机产品排名第三位,负成长16.2%;轴承、齿轮、滚珠螺杆等传动零组件类排名第四位,负成长22.8%;塑橡胶机械类排名第八位,负成长13.7%;工具机零组件类排名第九位,负成长19.0%。


但同期台湾机械进囗值高达347亿1,696万美元,较上年同期成长30.2%,主要进囗机械多使用於光电、通讯、资讯与半导体产高科技产业,仍属半导体、IC、面板用制程设备排名第一位,占全部进囗比重55.7%、较上年同期成长65.5%;引擎及零组件排名第二位,占全部进囗8.3%、负成长1.6%。



图5 : 2019年台湾机械进囗值高达347亿1,696万美元,多使用於光电、通讯、资讯与半导体产高科技产业。
图5 : 2019年台湾机械进囗值高达347亿1,696万美元,多使用於光电、通讯、资讯与半导体产高科技产业。

所以若能至少削减一半进囗金额,就可推动机械业加速达成2兆元产值的角度来看,台厂仍有很大空间藉进囗替代,扩大内需市场。因此,未来产官双方决不能再像过去,仅聚焦在工具机来代表全体机械业景气,还应着眼於未来制造业与时俱进需求。目前除了已有业者藉主动叁与台湾航太产业龙头汉翔公司带头成立的「航太A-Team4.0联盟」,还有绿能离岸风电、电动车等5+2创新产业项目,皆有助於营造业者练兵环境和技术升级的契机。


同时看好迈向5G时代之际,半导体、面板、电路板等产业陆续开发5nm~3nm晶圆、Mini/Micro LED等次世代先进制程之际,为摆脱国际大厂箝制,掌握Domain knowledge关键数据并扩大差异性,均须先藉着掌握高科技设备,而提高采用台制设备的意愿。


机械公会也建议高科技业者,未来可考虑与电子设备制造厂商紧密合作练兵,在前段制程发展奈米智慧检测技术、以及发展共通性超精密与能量束制程模组关键技术,扩大先进封装、Micro LED应用领域市场到全球销售;紧接着盼能循南韩发展面板产业模式,与台湾电子业密切合作,除了借力政府促提高设备自制率之外,也能增加回流台商采用台制设备比例。


尤其因应现今电子产品种类繁多、更新换代的时程变化快速,导致生命周期缩短,制程条件差异甚大。即使相同产品的生产方式、原物料特性也都富有差异化Domain knowledge,才能形塑各公司核心技术价值等,将造成良率和品质关联性影响。此皆促使电子设备须经常与上下游生产制程和环境紧密结合,较少共通性以符合客户设计制造需求,而被称为「制程设备」。


又随着终端电子产品越来越重视模组化以节省空间,并扩散应用到车用电子、光电显示等领域,以及软硬板、陶瓷、SiC等各式基板的研发与制造技术,若能延续台湾电子代工产业发达的优势,提升精密加工能力,将更可??开发高阶精密设备,避免遭红色供应链蚕食。



图6 : 由机械公会电子设备专委会主导成立的「OpenLab跨场域协同研发与验证联盟」,以国家队力量先期切入研发次世代产品,协助设备产业提早掌握商机。(source:TAMI)
图6 : 由机械公会电子设备专委会主导成立的「OpenLab跨场域协同研发与验证联盟」,以国家队力量先期切入研发次世代产品,协助设备产业提早掌握商机。(source:TAMI)

对於电子设备制造业而言,因此必须长时间累积技术和投入资金,人才养成不易、技术外流更是一大隐??,须结合群体战、国家队力量才能实现。如今也由机械公会电子设备专委会主导下成立「OpenLab跨场域协同研发与验证联盟」。期盼透过企业、研究法人在各自场域及实验室的研发生产能量,以智慧制造系统串联产品生产流程,完成制造程序与产品的先期验证,提供客户快速研发与打样服务等;进而建构台湾电子产品制造的跨场域协同研发及验证体系,以国家队力量先期切入研发次世代产品,协助设备产业提早掌握商机。


融入云端应用软体加值 工具机朝数位化转型

另建议以中小企业为主的台湾机械业未来为兼顾智慧机械、智慧制造发展,还应循短、中、长期规划按部就班,逐步向数位企业转型;包含首要进行数位化、精实管理,同时检视自身的能力与定位,找出切入点,再循序渐进地发展出自身在智慧机械、智慧制造独一无二的价值,才能带动业绩滚动式成长。


机械公会继2018年起便透过法人辅导业者加装「智慧数位机上盒(Smart Machine Box)」,已成功协助厂商机台与机器人、感测器等联系加强可视化,用来搜集稼动率及异常监控等资讯,进一步将机台连上国际标准的工业物联网(IIoT)之後;於2019年先後举行的台北TIMTOS、台中AMTS,也可见到大部份业者已落实短期内将现有新旧机台联网,进一步地取得更多资讯与加强管理。


中期目标还??加速与学研单位洽谈发展公有机械云,以维持资讯畅流与资讯安全为前提,让厂商能藉租用或分享方式降低成本,加速引进或开发相关App软体,用来加强远端服务、搜集与传递生产资讯,提供预诊、排除故障服务等。


以及未来长期目标能透过相关研发法人单位,如工研院智慧微系统中心、电光所等,协助机械业发展工业等级的感测器,并透过AI人工智慧分析感测器及模组的回??讯号;进而掌握机械加工的实际情况,达成异常监控的功能,此亦有助於大幅提升加工精度与缩短加工时间。



图7 : 针对技术层级高或已发展智慧机械较有规模的工具机大厂,鼓励将该公司内部的软体与管理模式发展为多样小型SI,并扩散到各种不同的产业机械领域。(摄影/陈念舜)
图7 : 针对技术层级高或已发展智慧机械较有规模的工具机大厂,鼓励将该公司内部的软体与管理模式发展为多样小型SI,并扩散到各种不同的产业机械领域。(摄影/陈念舜)

值得一提的是,现今机械产业发展AI智慧机械与智慧制造所面临的最大问题,还包括人才、软体与跨领域系统整合(System Integration;SI)等。不仅由机械公会积极推动智慧机械产学研结盟,请教育部督促各大专院校之工程科系要多培育学生具备机械、电子、资通讯、自动化及软体等跨领域整合能力;并由劳动部强化产业连结机制,培训在职员工成为跨领域多功能人才,建立专业及跨领域能力监定制度。


同时与公协会及研究法人单位联手办理「机械跨领域技术需求之专家辅导媒合会」,针对会员厂商进行需求调查、与软体与系统厂商配对在媒合会一对一洽谈。另针对技术层级较高或已发展智慧机械较有规模的工具机大厂,考量其比起传统资通讯产业SI会更了解同业、供应链厂商及客户需求,则鼓励将该公司内部的软体与管理模式发展为多样小型SI,并扩散到各种不同的产业机械领域,俾使智慧制造更早一步实现。


结语

回顾台湾机械业经上世纪80~90年代产业群聚成型,并顺利推动其他制造业从工业2.0过渡到工业3.0阶段;再藉2000年开始推动的两兆双星设备国产化政策,顺利升级转型,进军高科技产业;直到2017年更乘着国际工业4.0的浪潮,落实万机联网的短期策略,终於突破兆元产值的里程碑。


然而,放眼2020年无论要想在各国坚壁清野的贸易战火下趋吉避凶,或加速迎向2025年总产值两兆的愿景,机械业者都不能只像过去「卖产品」,凭着工具机、电子设备、纺织机械或塑橡胶加工机等单一产业机械设备升级。


而应该加入落实中、长期策略,赋予让每种产业设备都有可结合需求面,导入智慧机械的研发能力;甚至是整条生产线的智慧制造,包括:系统服务App软体与远端连线监控、故障预知排除、诊断预测、效能提升等服务模式;进而透过云端平台与国际接轨,才能大幅提高机械产业的附加价值率,强化「智慧机械在台湾」的品牌印象与国际竞争力。


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