製造業正面臨改變：開發中國家薪資上漲、能源及運輸成本變動、少量多樣/客製化的需求增加、產品生命週期縮短；同時，製造業的技術創新及其衍生的新商業模式也把製造業推向一個新的轉折點。

面對全球製造業的環境變化， 本研究分析美國AMP (Advanced Manufacturing Partnership)，德國工業4.0 以及歐盟未來工廠等相關計畫，歸納出影響製造業發展的重要技術，作為臺灣規劃製造業發展策略之參考。這些技術及其未來應用情境包括：

- 製造業使用更多工業機器人，生產線可以人機協作。這對於勞工成本高，且缺乏低階勞動力的臺灣製造業既是機會也是威脅：具有自動化能力的工廠不一定要設在低勞力成本的新興國家；工廠可以移到臺灣，但也可以移到任何其他先進國家。

- 數位製造普遍用於未來工廠及製造商業網絡。共用軟體雲端平臺及新的商業模式降低中小企業使用設計、製造、管理等應用軟體的門檻，可以按次計酬，各軟體之間數據亦可無縫銜接。生產線加入感測器，提供分析與模擬功能；資訊連結互通的渠道將從大型或複雜的產品開始應用，在製造商業網絡裡的各成員可在授權範圍內就各自的需求透過資訊渠道取出所需資訊加值應用。

- 物聯網提供工廠更好的資訊連結能力，未來將連結虛擬與實體、產品與製程。完整的工廠物聯網平臺支援各種垂直應用，提供精敏製造的基礎，提高生產力，少量多樣的自動化生產將更為容易。

- 新材料例如碳纖維，對於需要輕量化、高強度的產品，從設計、製造到生命週期管理，都造成影響。新材料的使用也造成新製程的開發需求，帶來製造業新的合作機會。

- 積層製造走向全彩化、高速化、智慧化、精緻化、多種材料融合、以及多種製程結合的能力，可應用於少量多樣的產品，對於有特殊功能需求的產品影響很大。積層製造也啟動分散製造的概念，具有積層製造產品設計能力/經驗的個人或公司可能加入製造網絡，生產者不一定需要擁有設備，產品開發者可以委託在地列印服務者製造產品。對於少量多樣的製造需求，產品開發不再受限於昂貴的模具製作，開發初期可以更快測試，製造地點可以更分散，翻轉了傳統的供應鏈模式。

供給、需求改變，再加上新技術推波助瀾，未來製造業的運作方式也隨著變動：少量多樣產品的自動化更為可行；新增應用機會不再由大廠獨占；新的服務模式出現，例如伴隨積層製造發展的分散式製造、數位製造的資訊渠道提供了更多遠距服務的機會、以及工廠物聯網發展出生產線分時出租等。除了上、下游廠商、經銷商、顧客之外，製造商業網絡加入新成員，除了以往的階層式合作關係，新的製造商業網絡將因行業需求不同而同時存在。

未來製造業地點重新分布，分為三種類型：

- 靠近需求地點：為了快速調整產品，適應在地需求，因此工廠可能移到靠近需求或靠近下游廠商所在地點；

- 靠近創新地點：人才的取得與創新的環境支援是關鍵，因此工廠可能移到人才充沛、創新環境良好的地點，或在具有此種條件的地方設研發據點

- 製造地點不受限者，包括：具有技術門檻，不易被取代者；產品的可模組化程度高者；重量輕(搭飛機)且利潤高的產品；可遠距服務者

製造業對臺灣的經濟影響甚鉅，全球製造業轉變的時間點為臺灣產業帶來新的機會，但也可能因現有的競爭優勢不再而造成威脅。面對製造業的改變，臺灣必須思考供給面與需求面的變動趨勢，為下一波的製造業變革預做準備。

政府與企業如何分工，以達到資源的最大效益，相當重要。政府的著力點包括：策略組合調整、生態系統養成、垂直應用的在地合作機制設計、勞動力的調整、數位製造以及工廠物聯網支援平臺的長期布局、以及人才養成等。以工廠物聯網為例，未來需要進行的工作包括垂直應用與平臺支援。垂直應用的部份，臺灣製造業缺工及勞工成本上漲的壓力很大，加上自動化設備的費用降低許多，國外競爭者也陸續使用自動化設備，因此以自動化提升生產力的需求迫在眉睫。長期而言，能支撐各種垂直應用的平臺支援至關重要，臺灣業者雖然已有平臺架構的發展，但距離完整垂直應用所需的核心服務功能仍有落差，必須思考策略布局，現在正是最佳時機。

關鍵字：競爭力、製造業、數位製造、積層製造、物聯網

目 錄

第一章 前言

第二章 製造業的環境變化
第一節 供給面的變化
第二節 需求面的變化
第三節 技術變革與商業創新

第三章 工廠及製造商業網絡的未來情境
第一節 美國、德國及歐盟製造業推動案例
第二節 重要技術項目歸納
第三節 技術應用情境

第四章 製造業重新分布
第一節 未來製造業的運作方式包括以下幾個變化
第二節 製造地點的選擇因素改變

第五章 策略建議
第一節 數位製造及工廠物聯網的垂直應用與平臺支援
第二節 政府的著力點
第三節 對企業的建議

第六章 結論

參考資料

圖 目 錄

圖 1-0-1 研究流程
圖2-1-1 中國大陸的勞工成本上揚
圖2-1-2 各國直接製造成本比較
圖2-1-3 全球貿易量增加，供需路徑更加複雜
圖2-1-4 各國公司稅的差異
圖2-2-1 新興國家需求占比增加
圖2-2-2 少量多樣、產品生命週期的需求趨勢
圖2-2-3 製造相關的服務增加
圖2-3-1 節能與減碳的壓力導致綠色製造的需求增加
圖3-1-1 NAMII 計畫內容
圖3-1-2 工業發展的四個階段
圖3-1-3(a) 工業4.0 的四個觀點
圖3-1-3(b) CPS 平臺連結人、物與服務
圖3-2-1 影響製造業發展的重要技術
圖3-3-1 中國大陸電子業引進機器人於生產線中
圖3-3-2 電子業案例：人機協作或自動化
圖3-3-3 自動化虛擬量測
圖3-3-4 設備監控及預知保養
圖3-3-5 資訊連結與加值應用
圖3-3-6 研華Web Access 平臺
圖3-3-7 固定式與彈性生產線
圖3-3-8 物聯網的平臺支援 (Core Multi-Vertical platform)
圖3-3-9 工廠及製造商業網絡: 從現在到未來
圖3-3-10 油耗法規造成汽車輕量化的壓力
圖3-3-11 BMW i3 電動車部分使用碳纖維材料
圖3-3-12 配合新材料的使用開發新製程
圖3-3-13 金屬積層製造機臺2013 年銷售遽增
圖3-3-14 Staple 在紐約市推3D 列印服務
圖4-1-1 少量多樣產品的自動化更為可行
圖4-1-2 新增應用不再由大廠獨占
圖4-1-3 製造業的分工
圖4-2-1 服務平臺的發展有利於遠距服務的應用
圖5-1-1 未來工廠及製造網絡的發展進程
圖5-1-2 垂直應用與平臺支援
圖5-1-3 工廠物聯網服務案例
圖5-3-1(a) 以少數模組用於多種車型
圖5-3-1(b) 具有尺寸彈性的模組設計tim