李蕙心
自18世紀以來,影響全球經濟和文明發展的工業革命,經曆了四次重大改變後,進入工業4.0(Industrial 4.0)時代。從第三代工業化過渡到第四代卻須耗費大量財力,成了工業4.0進程的絆腳石,然而2019冠狀病毒疾病疫情卻大大改變了情勢。
《悉看大勢》專題系列,深入淺出剖析全球財經格局、商業及科技趨勢最新發展,爲你探悉因果,瞻望未來。本期探討冠病疫情如何推進工業4.0進程,並探討未來的發展趨勢。
想象一下,在一座大型工廠內,數十台機械手臂24小時不停操作,動作整齊劃一。
一個階段的制作完成後,産品由輸送帶送交另一台機器進行下個階段的制作,完成後再送交包裝機器。另一只機器手臂把包裝好的産品堆疊在貨盤上,放滿後,另一台機器隨即架起貨盤,存放在高高的架子上。
整個過程全自動化,工廠內幾乎看不到人影,即使不開燈也沒關系。被稱爲“熄燈制造業”(lights-out manufacturing)的工業4.0工廠在歐洲並不罕見,而這種能大大減少人力的生産方式,相信不久後便會在新加坡出現。
冠病疫情導致多個城市實施封鎖措施,多數工廠停工以降低人們外出染病的風險,許多制造商損失慘重。雖然多數城市已解封,但制造商爲了實施社交距離措施,只能讓部分員工複工,其中一些業者于是增添智能自動化機器來取代人力,加快了實現工業4.0的步伐。
國際市場研究公司Meticulous Research的一份最新報告指出,冠病疫情推動企業的自動化進程,全球工業物聯網(Industrial Internet of Things,簡稱IIoT)市場總值預計到了2027年會達到2634億美元(3673億新元),從2019年至2027年的複合年增長率(CAGR)爲16.7%。其中增長最快的相信正在迅速崛起中的亞太區。
所謂IIoT,是特別指收集生産過程數據的智能感應器、設備和軟件。若機器出現故障,感應器會立刻通知控制中心人員。這些數據也可進行深入分析,改善生産過程和産品品質。IIoT也是工業4.0的核心科技。
商業咨詢公司Forrester首席分析師葛蘭珍(Achim Granzen)接受《聯合早報》訪問時說:“疫情暴發初期,企業主要著重于遠程通訊科技如視訊會議軟件以繼續運作,但不能在公司內工作,其實對管理和營運重要設施如公用事業,以及生産力方面的影響很大。”
科技是人力短缺的國家如新加坡,提高生産力的最佳方法。
南洋理工大學資訊科技與營運管理副教授約瑟夫(Damien Joseph)受訪時說:“目前非常依賴外國勞工的領域,必須重新思考如何在缺少員工的情況下照常運作。我們也曾有類似經曆……上一次的金融危機導致許多金融人員被裁退。危機過後,智能投資顧問(robo advisor)開始負責核查客戶資料的工作,金融人員則負責較複雜的客戶問題。”
雲端科技是首要采用技術
工業4.0的終極目標是讓整個生産過程完全自動化,從接收新訂單、訂購原料、生産到庫存,全由機械代勞。員工只須留意過程中是否出現問題,例如機器故障、核查原料和品質管理。
要達到這個目標,須結合多項科技,包括雲端、物聯網、自動化機械、網絡安全等。
以一個簡單的生産線爲例,安裝在生産機器上的感應器,會通過無線網絡把生産數據傳送到雲端伺服器進行分析和存檔。所有設備都必須具有網絡安全功能,以確保數據不會通過互聯網泄露或被盜取。
葛蘭珍指出,亞太區的智能制造業和工業4.0在過去兩年已成熟不少,至少四分之一的生産線具有智能功能。
可是這距離終極目標還有很長的路要走,而每項科技都須要注入資金更換或添購,資金不足的中小企業難以一次過進行,因此她建議可先關注雲端、安全與隱私和創新科技。根據Forrester在疫情中期進行的調查,亞太區企業最關注的就是這三大技術。
Fitch Solutions資訊通信科技首席研究員劉心雄也認爲,雲端科技是企業邁向工業4.0的過程中首先采用的技術。他指出,冠病疫情凸顯了通過互聯網獲取公司資料和數據的重要性。
“我們調查的15個亞洲國家和地區的雲端服務市場,預計會在2020年至2024年取得雙位數增長,由來自公共和私人領域的需求推動。”
其中以中國大陸的增長最快,到了2024年後,雲端服務開銷可能達到1847億美元,比2020年高出109%。新加坡在開銷排名中排位第五,2024年的雲端服務開銷預計達到221億美元,比2020年多75.9%。
劉心雄認爲,即使冠病疫情沒有發生,數碼服務方面的開銷也會很高。原因是很多企業已准備在未來加大這方面的開支,疫情只是加快了數碼轉型進程,預算相信不會有太大變動。
本地公司提前推行數碼化
冠病疫情在海外成了制造商進一步自動化的最大推動力,新加坡也出現類似趨勢。
工業物聯網解決方案公司Auk Industries在過去數月接到的詢問比疫情初期高出了一倍。公司總裁兼創辦人陳華鋒說:“疫情初期,多數公司都看緊荷包,凍結資本開銷,可是最近我們接到的詢問翻了一倍。疫情帶來的挑戰大力推動這方面的需求,政府的援助措施協助企業從危機中複蘇,也是其中一個主因。”
向Auk求助的企業大多是爲了改善績效管理(performance management)和提高生産力,這在制造業需求低迷之際,非常重要。這些企業希望能簡化運作程序,以更少人手維持運作,以及從多個不同地點遠程管理員工。
康元有限公司(Khong Guan)是其中一家因爲疫情而提前實行數碼計劃的公司。
康元業務發展主任周建豐受訪時說,在兩個月前的疫情高峰期,公司位于馬來西亞的六家面粉與谷物加工廠,以及兩座貨倉的運作,因爲當地的封鎖措施而受影響。
生産采用全自動化設備,可照常生産面粉,包裝和儲存則采用不同的自動化系統,無法連貫操作。公司計劃采用Auk提供的解決方案,把多台包裝和儲存設備系統的數據集結起來,方便在同一個電腦界面上查看。
周建豐說:“若機器出故障,員工不用在下班前把事件輸入電腦,因爲新系統會自動記錄這些資料,而且是每分鍾記錄一次,所以不會遺漏,也不容易出錯。”
公司原本打算待明年搬入新廠房後才啓用新系統,可是冠病疫情讓公司決定把計劃提前。“如果工廠員工能以機械取代,就不用擔心因爲疫情而必須關閉工廠。”
公司六家工廠目前聘用350名員工,若公司持續走向全自動化,周建豐預計,10年後可減少100人。
三維打印緩解醫療品短缺問題
冠病疫情一度導致醫療用品短缺,一些三維打印(3D Printing)業者開始打印醫療用品,以協助緩解供應短缺的問題。
例如Creatz3D公司,它除了打印鼻腔拭子(nasal swab)之外,還研發生産用于進行鼻咽取樣訓練的頭部模型。公司制作的頭部模型售價比市場上的模型更低,制作時間只需五至七天。
公司總經理鄭俊聰受訪時說,冠病疫情嚴重影響全球供應鏈,因此本地必須有生産必需品的能力以應對短期供應中斷的問題,而三維打印正好有這個能力。
“雖然每件産品價格高于傳統的大量生産方式,但能解決眼前的棘手問題。”
他認爲,即使疫情結束,三維打印業者可繼續研發醫療設備,以及用于培訓醫療人員的模型。
三維打印有不少優點,例如能制作出奇形怪狀的産品,適合制作樣板,但目前仍無法大量生産。
南洋理工大學資訊科技與營運管理副教授約瑟夫指出,三維打印較爲耗時,因此較適合少量生産。
Forrester資訊總監服務首席分析師米勒(Paul Miller)也有類似看法。他發表報告指出,目前的三維打印機制作的産品,在品質、速度、可靠性和成本需求方面,都無法達到傳統制造業者的標准,因此還無法進行大量生産。
“這種增材制造技術成熟後,具有很高的商業價值潛能。三維打印在制造樣本、醫療用品和配件概念證明方面取得初步成效,顯示增材制造技術在不久的將來會扮演更重要的角色。”