點亮智慧機械之都
製造業的內涵往往呼應時代技術的發展潮流。自從18世紀首次的工業革命，以蒸汽機的發明為象徵，機械逐步取代傳統的人力、獸力；19世紀末第二次工業革命，電力的應用開始普及；第三波工業革命，則加入電腦數值控制的技術，邁向自動化生產。
如今，呼應當代資通訊技術的成熟，2011年由製造業大國德國率先提出「工業4.0」的概念，強調運用感測技術、大數據、雲端、物聯網等，達到「智慧製造」的目的。不少國家紛紛跟進，包括美國的「先進製造夥伴計畫」、中國大陸的「中國製造2025」、日本的「工業4.1J」等，台灣也因應提出「生產力4.0」，顯示這一波的製造業革新已是全球趨勢。
國際製造業版圖重組，由於先進國家紛紛以國家級政策，搶佔高端市場；新興國家則瞄準量產市場，急起直追在後，台灣產業面臨國際市場的前後夾擊；同時，在少子化、高齡化的趨勢下，缺工問題將日趨明顯。導入工業4.0，除了可優化台灣產業結構，有希望突圍困境，進軍高端市場，也可有效解決人力問題。
台中作為台灣機械產業的重鎮，大肚山腳下，方圓60公里之間，就聚集了上千家精密機械廠商，而早在十多年前，台中多家工具機大廠便已自主組成「M Team」（Machine Tool Team），希望輔導產業鏈升級轉型。如今，政府提出「5+N產業創新計畫」，其中一項便包括了智慧機械產業，中央與台中市政府也以「全球智慧機械之都」為目標，共同成立「智慧機械推動辦公室」，研擬、推動一系列相關政策。
工具機最關鍵的控制器，掌握所有的技術支援，猶如人的大腦。（程泰機械提供）
以航太市場作為產業出海口
2011年5月，《商業周刊》就曾以「影響全世界的60公里」為題，報導台中機械產業因3C市場成長，接單不斷的榮景，將其譽為「大肚山下的黃金縱谷」，然而，隨著3C市場趨於飽和，出口產值在2015年一度出現衰退，顯示為機械產業尋找其他出海口的迫切性。
因應政策推動，在2015年12月由台中市政府與工研院主導成立的「A-I-M航太工具機產業技術大聯盟」，即是鎖定未來發展潛力高的航太市場。所謂的「A-I-M」，即是結合「A Team」（Aerospace Team）、「I Team」（Intelligence Team）、「M Team」（Machine Tool Team）三方。A Team包含漢翔航太、長榮航宇等航太大廠，M Team包含台中精機、上銀科技、台灣引興等工具機及零組件廠商，I Team則以工業技術研究院為首。A-I-M聯盟的成立，就是以台中市政府為平台，結合供應端（航太）與製造端（工具機），再加上研究單位（工研院）從中輔導、加值，希望藉此做出高門檻、高附加價值的航空機械，得以在全球市場中佔得一席之地。
之所以會鎖定航太市場，中興大學機械系主任邱顯俊進一步說明：「航太市場雖屬較特定的市場，但高品質的要求，可以帶動整體工業技術的升級。航太等級的工具機也能運用在很多地方，不僅很多東西都可以生產，外銷的競爭力也能因此提升。」
台灣引興董事長王慶華以精實生產重新定義製造業價值。（林旻萱攝）
以「精實生產」作為升級轉型之基礎
工業4.0以軟體為核心，不過，在加裝感測器、機器人、自動搬運車等設備以前，仍須回到製造端作檢視。「精實生產」是源於日本Toyota的一套管理方法，涵蓋生產、物流、成本等層面，可為產線建立起一套精簡、流暢的作業方式，大幅降低企業成本、提高生產效率，並提高產品品質。
約二十年前，台灣引興董事長王慶華便引進精實生產，甚至跨界成立精實管理顧問公司。當我們踏入位於台中西屯工業區的工廠，乾淨的工作環境與井然有序的生產線，已讓人留下別開生面的第一印象。
就以同樣生產工具機零組件的廠商作比較，一般工廠的生產週期約需2天，但台灣引興僅需4小時，2018年剛完成的新產線，生產週期更降至30分鐘以下。另外，一般工廠採大量生產，做好的商品先放在倉庫，等顧客下單後再出貨，台灣引興則從客戶下單後，從材料開始製作，速度還比同業更快，並且，「我們的工廠完全零庫存，做好的產品在出貨區等待集貨不超過2小時。」王慶華的一席話讓人瞠目結舌。
問題隨之而來，「這麼精準的生產流程，到底是靠什麼電腦軟體來管理？」王慶華的回答更令人咋舌：「這間工廠，不靠任何電腦來管理，但可以管理得比用電腦還來得精準！」
走入廠內，王慶華陸續為我們揭密。原來生產線運用精實生產中「可視化管理」的方法，放眼望去，整層樓有20個台車在各個加工機台間緩緩移動，加工好的材料就放在台車上，等待進行下一個步驟。「以前有200個台車，但因為數量多，大家沒有感覺，覺得慢慢做就好，但數量少，一下子就做完了，有多少量一目了然，大家就會緊張。」王慶華說：「而且，在這個工廠裡，『順序就是我們的聖旨』，一般的工廠發現做錯，為避免生產線斷掉，會跳過先做下一件，但我們一旦做錯，就不可以繼續做，等處理好再繼續做下一件。」他一語道破其中的奧秘：「我們藉此創造出無形的張力，讓每個人都主動戰戰兢兢，因此不需要別人管理。」這就是台灣引興引以為豪的「順序生產」。
也由於採少量多樣化生產，王慶華將全台近300家客戶，依位置劃分成9個區域，同一個區域的產品會集中生產，再運用類似公車路線的送貨路線圖，以同一輛車出貨，運費成本竟比以前更省。
精實生產強調「需求=供給」，王慶華說，庫存就像水庫的水位，水位逐步降低，細小的問題也隨之浮現，再加以管理，針對生產流程、訂單排程、派員、送貨等不同環節，把不具附加價值的浪費（如運輸、庫存等）逐一消除。
他另指出：「能花錢解決的事情不稀奇，要做花錢不能解決的事情。」就以新產線為例，透過精實改善，將原本需要花費3,000萬的機台設備，以600萬就達到相同效果，成本驟降，製程的工程長度也從90公尺縮減到22公尺，生產週期則從2小時濃縮到30分鐘以下。過去，因工程長度與生產週期較長，曾有顧問建議，可投資購買自動搬運車與Barcode追蹤系統，隨著產線改善，問題也迎刃而解。
產線導覽結束後，王慶華領我們到全廠唯一的倉庫。不過約十坪大的房間，集合了上百種零件，每天有工作人員依訂單配給固定的數量，在這裡，連一顆螺絲都不容浪費！
王慶華語重心長地說，在往工業4.0的路上，台灣產業最缺乏的，往往不是智慧製造，而是按部就班的態度，因為就算交由機器，步驟仍是由人來管理。因此，還是得回歸根本，為產線建制起標準化作業流程，並運用精實管理，將其做到極致，再針對需要升級的地方作升級，這樣的升級才有意義。
除了讓學生到業界實習，藉由與企業合作，企業提供設備給學校，打造出學用合一的學習環境。
教育創新×產學合作=創新人才
王慶華談到：「機械產業是很特殊的產業，從研發、設計到製造，都有很高的技術量在內，因此很依賴人才。」邱顯俊進一步指出：「所有的事情最後都會回到人，人才有短期救火隊型，長期的要仰賴學校深入培養。」而作為人才的搖籃，呼應產業趨勢，加上政府政策的積極推動，中部各大專院校也已陸續動員。
逢甲大學副校長黃錦煌從個人案例談起，14年前，他已享譽學界，但始終是純理論研究，由於一個企業的提案，才驚覺不足，從此投入產學合作。在過去，學界與產業界斷鏈，也連帶影響到社會新鮮人的素質，台灣引興管理部經理蔡雪美指出：「學校所學不比企業進步得快，使用設備也比較舊，因此過去才會覺得新鮮人不好用。」但她樂觀地說：「現在情況已經漸漸改善。」
有鑑於此，逢甲大學除了與約500家企業共組產學聯盟，由企業提供資源，借師資推動專題合作，並且提供學生實習機會，這些資源座落在校園各處，打造出全方位的教學場域。好比以5間實驗室所組成的「智慧機械廊道」，猶如落實課堂知識的學習道場，裡頭備有企業贊助的最新設備，全校學生均能使用。另有與Apple簽約成立的「區域教育培訓中心」，備有校友贊助的Mac電腦與iPad，校內有2名師資經Apple培訓後認證，針對iOS系統開設App設計課。
除了積極與產業界接軌，教育方法的變革也同步展開。逢甲大學校長李秉乾強調：「過去的教育較重視知識的傳播，現在我們除了積極引進政府、產業界的資源，也創造新的教育內容。」他了解到，唯有培養具創新能力的人才，而非低階人力，才能賦予產業新的價值，幫助產業升級轉型。
因此他積極推動，簽署加入由美國麻省理工學院等國際頂尖大學所推動的「CDIO計畫」，落實Conceive（構思）、Design（設計）、Implement（實施）、Operate（操作）的創新設計歷程，也向史丹佛大學的「思考設計」（Design Thinking）課程取經，以兩大創新教育方法，有系統地融貫在4年的大學課程中。
台灣引興堪稱先鋒代表，參與產學合作已有15年，蔡雪美談到，公司將實習學生等同視為公司新鮮人，個別安排前輩指導食衣住行各方面的問題，同時傳承企業文化，她說：「現在產學合作已是我們人才培養的中流砥柱，佔公司人力來源兩成，最年輕的部級主管也是這樣進來的！」
不僅如此，中部科學園區管理局也因應開設「智慧機械技術」相關課程，給予業界工業4.0的觀念雛形，以供日後升級轉型作參考；正規教育上，台中市政府緊鑼密鼓與學界、工研院展開討論，2月起推動一系列智慧製造課程，9月將開設跨校共享課程的「智慧製造碩士在職專班」。
學生在Apple區域培訓中心學習寫App程式，接軌當前發展趨勢。
打造官產學研合作平台
發展改革的路上，不能只靠產業界與學界單打獨鬥，政府更是關鍵推手。台中經濟發展局專門委員江振瑋指出：「即便像德國有很多機械大廠，但都是個別散佈，全世界沒有一個地方像台灣一樣，整個產業生態鏈群聚在一起。」機械產業高度集中的特性，將是未來發展的一大優勢。
因此，台中市政府擘劃「神岡豐洲科技工業園區第二期」作為智慧機械園區使用，吸引廠商進駐；並挹注百億以上資金，建立「水湳國際會展中心」，主要因台灣大型展館多在北部，但由於精密機械體積龐大，長途運輸較不方便，國際買家到展館看展後，可在半小時內直接拜訪鄰近工廠，達到「前店後廠」的經濟效益。
另外，台中市政府目前規劃成立「全球智慧機械發展中心」，將有效鏈結官產學研各方，包含就座落園區內，將在6月竣工的「智慧製造試營運場域」，展示由工研院輔導、100％國產的工具機、機器手臂、輸送設備、自動搬運車等設備，同時搭配大數據、物聯網、彈性生產等虛實整合技術，向國際展示台灣智慧製造的實力，許多大學院校紛紛派人駐點或設置辦公室，並規劃應用在教學使用上。
江振瑋語帶振奮地說，許多國外廠商如德國西門子、美國洛克威爾、法國達梭系統、日本三菱電機等，均表示高度興趣，希望能在此設點展示產品，不少東南亞國協則表示希望到此來採購，「想買東西、賣東西的廠商都來找我們，我們變成智慧機械的hub，大家在這裡華山論劍。」同時配合政府推動新南向政策，儼然天時、地利、人合紛紛到位。
上看世界智慧製造之都的格局，政府以國家力量搭建交流平台，不同領域各司其職，並跨界密切合作，工業4.0的新願景應是指日可待。
台灣工具機產業佔全球出口排名第5名，具高度競爭力。（林旻萱攝）
如今，呼應當代資通訊技術的成熟，2011年由製造業大國德國率先提出「工業4.0」的概念，強調運用感測技術、大數據、雲端、物聯網等，達到「智慧製造」的目的。不少國家紛紛跟進，包括美國的「先進製造夥伴計畫」、中國大陸的「中國製造2025」、日本的「工業4.1J」等，台灣也因應提出「生產力4.0」，顯示這一波的製造業革新已是全球趨勢。
國際製造業版圖重組，由於先進國家紛紛以國家級政策，搶佔高端市場；新興國家則瞄準量產市場，急起直追在後，台灣產業面臨國際市場的前後夾擊；同時，在少子化、高齡化的趨勢下，缺工問題將日趨明顯。導入工業4.0，除了可優化台灣產業結構，有希望突圍困境，進軍高端市場，也可有效解決人力問題。
台中作為台灣機械產業的重鎮，大肚山腳下，方圓60公里之間，就聚集了上千家精密機械廠商，而早在十多年前，台中多家工具機大廠便已自主組成「M Team」（Machine Tool Team），希望輔導產業鏈升級轉型。如今，政府提出「5+N產業創新計畫」，其中一項便包括了智慧機械產業，中央與台中市政府也以「全球智慧機械之都」為目標，共同成立「智慧機械推動辦公室」，研擬、推動一系列相關政策。
以航太市場作為產業出海口
2011年5月，《商業周刊》就曾以「影響全世界的60公里」為題，報導台中機械產業因3C市場成長，接單不斷的榮景，將其譽為「大肚山下的黃金縱谷」，然而，隨著3C市場趨於飽和，出口產值在2015年一度出現衰退，顯示為機械產業尋找其他出海口的迫切性。
因應政策推動，在2015年12月由台中市政府與工研院主導成立的「A-I-M航太工具機產業技術大聯盟」，即是鎖定未來發展潛力高的航太市場。所謂的「A-I-M」，即是結合「A Team」（Aerospace Team）、「I Team」（Intelligence Team）、「M Team」（Machine Tool Team）三方。A Team包含漢翔航太、長榮航宇等航太大廠，M Team包含台中精機、上銀科技、台灣引興等工具機及零組件廠商，I Team則以工業技術研究院為首。A-I-M聯盟的成立，就是以台中市政府為平台，結合供應端（航太）與製造端（工具機），再加上研究單位（工研院）從中輔導、加值，希望藉此做出高門檻、高附加價值的航空機械，得以在全球市場中佔得一席之地。
之所以會鎖定航太市場，中興大學機械系主任邱顯俊進一步說明：「航太市場雖屬較特定的市場，但高品質的要求，可以帶動整體工業技術的升級。航太等級的工具機也能運用在很多地方，不僅很多東西都可以生產，外銷的競爭力也能因此提升。」
以「精實生產」作為升級轉型之基礎
工業4.0以軟體為核心，不過，在加裝感測器、機器人、自動搬運車等設備以前，仍須回到製造端作檢視。「精實生產」是源於日本Toyota的一套管理方法，涵蓋生產、物流、成本等層面，可為產線建立起一套精簡、流暢的作業方式，大幅降低企業成本、提高生產效率，並提高產品品質。
約二十年前，台灣引興董事長王慶華便引進精實生產，甚至跨界成立精實管理顧問公司。當我們踏入位於台中西屯工業區的工廠，乾淨的工作環境與井然有序的生產線，已讓人留下別開生面的第一印象。
就以同樣生產工具機零組件的廠商作比較，一般工廠的生產週期約需2天，但台灣引興僅需4小時，2018年剛完成的新產線，生產週期更降至30分鐘以下。另外，一般工廠採大量生產，做好的商品先放在倉庫，等顧客下單後再出貨，台灣引興則從客戶下單後，從材料開始製作，速度還比同業更快，並且，「我們的工廠完全零庫存，做好的產品在出貨區等待集貨不超過2小時。」王慶華的一席話讓人瞠目結舌。
問題隨之而來，「這麼精準的生產流程，到底是靠什麼電腦軟體來管理？」王慶華的回答更令人咋舌：「這間工廠，不靠任何電腦來管理，但可以管理得比用電腦還來得精準！」
走入廠內，王慶華陸續為我們揭密。原來生產線運用精實生產中「可視化管理」的方法，放眼望去，整層樓有20個台車在各個加工機台間緩緩移動，加工好的材料就放在台車上，等待進行下一個步驟。「以前有200個台車，但因為數量多，大家沒有感覺，覺得慢慢做就好，但數量少，一下子就做完了，有多少量一目了然，大家就會緊張。」王慶華說：「而且，在這個工廠裡，『順序就是我們的聖旨』，一般的工廠發現做錯，為避免生產線斷掉，會跳過先做下一件，但我們一旦做錯，就不可以繼續做，等處理好再繼續做下一件。」他一語道破其中的奧秘：「我們藉此創造出無形的張力，讓每個人都主動戰戰兢兢，因此不需要別人管理。」這就是台灣引興引以為豪的「順序生產」。
也由於採少量多樣化生產，王慶華將全台近300家客戶，依位置劃分成9個區域，同一個區域的產品會集中生產，再運用類似公車路線的送貨路線圖，以同一輛車出貨，運費成本竟比以前更省。
精實生產強調「需求=供給」，王慶華說，庫存就像水庫的水位，水位逐步降低，細小的問題也隨之浮現，再加以管理，針對生產流程、訂單排程、派員、送貨等不同環節，把不具附加價值的浪費（如運輸、庫存等）逐一消除。
他另指出：「能花錢解決的事情不稀奇，要做花錢不能解決的事情。」就以新產線為例，透過精實改善，將原本需要花費3,000萬的機台設備，以600萬就達到相同效果，成本驟降，製程的工程長度也從90公尺縮減到22公尺，生產週期則從2小時濃縮到30分鐘以下。過去，因工程長度與生產週期較長，曾有顧問建議，可投資購買自動搬運車與Barcode追蹤系統，隨著產線改善，問題也迎刃而解。
產線導覽結束後，王慶華領我們到全廠唯一的倉庫。不過約十坪大的房間，集合了上百種零件，每天有工作人員依訂單配給固定的數量，在這裡，連一顆螺絲都不容浪費！
王慶華語重心長地說，在往工業4.0的路上，台灣產業最缺乏的，往往不是智慧製造，而是按部就班的態度，因為就算交由機器，步驟仍是由人來管理。因此，還是得回歸根本，為產線建制起標準化作業流程，並運用精實管理，將其做到極致，再針對需要升級的地方作升級，這樣的升級才有意義。
教育創新×產學合作=創新人才
王慶華談到：「機械產業是很特殊的產業，從研發、設計到製造，都有很高的技術量在內，因此很依賴人才。」邱顯俊進一步指出：「所有的事情最後都會回到人，人才有短期救火隊型，長期的要仰賴學校深入培養。」而作為人才的搖籃，呼應產業趨勢，加上政府政策的積極推動，中部各大專院校也已陸續動員。
逢甲大學副校長黃錦煌從個人案例談起，14年前，他已享譽學界，但始終是純理論研究，由於一個企業的提案，才驚覺不足，從此投入產學合作。在過去，學界與產業界斷鏈，也連帶影響到社會新鮮人的素質，台灣引興管理部經理蔡雪美指出：「學校所學不比企業進步得快，使用設備也比較舊，因此過去才會覺得新鮮人不好用。」但她樂觀地說：「現在情況已經漸漸改善。」
有鑑於此，逢甲大學除了與約500家企業共組產學聯盟，由企業提供資源，借師資推動專題合作，並且提供學生實習機會，這些資源座落在校園各處，打造出全方位的教學場域。好比以5間實驗室所組成的「智慧機械廊道」，猶如落實課堂知識的學習道場，裡頭備有企業贊助的最新設備，全校學生均能使用。另有與Apple簽約成立的「區域教育培訓中心」，備有校友贊助的Mac電腦與iPad，校內有2名師資經Apple培訓後認證，針對iOS系統開設App設計課。
除了積極與產業界接軌，教育方法的變革也同步展開。逢甲大學校長李秉乾強調：「過去的教育較重視知識的傳播，現在我們除了積極引進政府、產業界的資源，也創造新的教育內容。」他了解到，唯有培養具創新能力的人才，而非低階人力，才能賦予產業新的價值，幫助產業升級轉型。
因此他積極推動，簽署加入由美國麻省理工學院等國際頂尖大學所推動的「CDIO計畫」，落實Conceive（構思）、Design（設計）、Implement（實施）、Operate（操作）的創新設計歷程，也向史丹佛大學的「思考設計」（Design Thinking）課程取經，以兩大創新教育方法，有系統地融貫在4年的大學課程中。
台灣引興堪稱先鋒代表，參與產學合作已有15年，蔡雪美談到，公司將實習學生等同視為公司新鮮人，個別安排前輩指導食衣住行各方面的問題，同時傳承企業文化，她說：「現在產學合作已是我們人才培養的中流砥柱，佔公司人力來源兩成，最年輕的部級主管也是這樣進來的！」
不僅如此，中部科學園區管理局也因應開設「智慧機械技術」相關課程，給予業界工業4.0的觀念雛形，以供日後升級轉型作參考；正規教育上，台中市政府緊鑼密鼓與學界、工研院展開討論，2月起推動一系列智慧製造課程，9月將開設跨校共享課程的「智慧製造碩士在職專班」。
打造官產學研合作平台
發展改革的路上，不能只靠產業界與學界單打獨鬥，政府更是關鍵推手。台中經濟發展局專門委員江振瑋指出：「即便像德國有很多機械大廠，但都是個別散佈，全世界沒有一個地方像台灣一樣，整個產業生態鏈群聚在一起。」機械產業高度集中的特性，將是未來發展的一大優勢。
因此，台中市政府擘劃「神岡豐洲科技工業園區第二期」作為智慧機械園區使用，吸引廠商進駐；並挹注百億以上資金，建立「水湳國際會展中心」，主要因台灣大型展館多在北部，但由於精密機械體積龐大，長途運輸較不方便，國際買家到展館看展後，可在半小時內直接拜訪鄰近工廠，達到「前店後廠」的經濟效益。
另外，台中市政府目前規劃成立「全球智慧機械發展中心」，將有效鏈結官產學研各方，包含就座落園區內，將在6月竣工的「智慧製造試營運場域」，展示由工研院輔導、100％國產的工具機、機器手臂、輸送設備、自動搬運車等設備，同時搭配大數據、物聯網、彈性生產等虛實整合技術，向國際展示台灣智慧製造的實力，許多大學院校紛紛派人駐點或設置辦公室，並規劃應用在教學使用上。
江振瑋語帶振奮地說，許多國外廠商如德國西門子、美國洛克威爾、法國達梭系統、日本三菱電機等，均表示高度興趣，希望能在此設點展示產品，不少東南亞國協則表示希望到此來採購，「想買東西、賣東西的廠商都來找我們，我們變成智慧機械的hub，大家在這裡華山論劍。」同時配合政府推動新南向政策，儼然天時、地利、人合紛紛到位。
上看世界智慧製造之都的格局，政府以國家力量搭建交流平台，不同領域各司其職，並跨界密切合作，工業4.0的新願景應是指日可待。