高投資成本、欠缺數據以及對市場上解決方案不夠了解,是本地制造商落實工業4.0必須跨越的障礙。
有鑒于此,裕廊集團在2021年11月在裕廊創新區設立産業聯網(Industry Connect)辦公室,這個一站式的中心旨在幫助更多制造商加快工業4.0轉型。
廖光榮也是科研局屬下先進再制造與科技中心(ARTC)總裁,該中心過去10年通過公私合作模式,加速將研究成果轉化爲工業應用。
ITM更新版致力于促進本地中小企業、大型國際公司和高等學府之間的夥伴關系,協助中小企業采用新科技和建立能力,掌握全球商機。五個ITM更新版將通過支持研發、精深科技創新、廣泛的數碼化和環境可持續發展來提升本地公司的能力。
美光科技從1998年進駐新加坡,目前在本地聘雇了9000多名員工。惠普立足新加坡時間更早,1970年已進駐,目前本地員工有3000多人。
裕廊集團(JTC)發言人受詢時說,集團過去三年看到許多中小企業意識到數碼化的必要性,並開始著手工業4.0轉型以保持競爭力。然而,“許多人不了解市場上可用的技術解決方案,要確定正確的解決方案也並不容易。許多企業的員工也面對技術差距,而提供正確的培訓,幫助員工過渡到新的數碼角色就變得非常重要。”
格芯是本地最大的晶圓代工廠,目前在新加坡聘雇約5000名員工。
他說,憑借多年來穩定和持續的投資,新加坡的研發戰略擴展到研究、創新和企業(research, innovation, enterprise),目前總值250億元的研究、創新與企業2025計劃(RIE 2025)計劃包括制造、貿易和聯通等關鍵領域,以鞏固新加坡作爲全球企業的先進制造和互聯互通的創新中心。
陳耀光舉例,格芯借助人工智能和機器學習取代人力來識別晶圓的缺陷,每年因此省下約1萬4000個工時。
美光科技在新加坡生産基地從2015年開啓工業4.0轉型。美光科技企業副總裁兼新加坡經理陳國興說:“我們利用海量的數據以及圖像分析、增強實境(AR)/虛擬實境(VR)支持、收益分析等數據科學技術,爲我們的運營帶來重大的積極改變。”
他強調,要成爲先進制造業的領導者,需具備多個條件。“除了需要受高等教育的人才、政府提供正確的政策支持投資,以及強有力的法治和知識産權保護之外,也需要有完善基礎設施及良好的生活素質來吸引來自世界各地的頂尖思想家。這些條件新加坡都具備。”
爲了推動我國落實制造業2030願景,政府今年10月推出制造業産業轉型藍圖(ITM)的更新版,涵蓋電子、宇航、能源與化學、精密工程,以及物流這五大領域。
惠普新加坡執行董事蔡美玲說,公司很早以前便開始推動先進制造,2017年打造了占地逾6000平方英尺的智能生産應用及研究中心(SMARC),“讓工程師可以試驗機器人、人工智能、自動化、增材制造等新技術,並將這些解決方案帶入我們現有生産線。透過采納這些新技術,公司生産成本因此降低20%,生産品質更提高70%。”
他說,智能生産不僅使公司能夠制造出最高質量的複雜産品並加快上市時間,同時提高公司的能源效率、減少浪費、維持高效的端到端供應鏈,以及培養員工從事更高價值的工作。
追求創新及培育人才,是將新加坡打造爲先進制造業的全球業務、創新和人才中心的必經之路。我國當前面對不少挑戰,包括如何掌握先進制造業發展所需的龐大熟練人力資源,以及推動本地制造商跟上工業4.0步伐。
科研局屬下的新加坡制造技術研究院(SIMTech)執行董事廖光榮博士說,新加坡長期以來重視先進制造領域的科學技術,以克服國土面積和資源有限的制約。“自1990年代初啓動第一個五年國家科技計劃(National Technology Plan)以來,我們對研發進行了戰略性的長期投資。”
世界經濟論壇(WEF)與麥肯錫(McKinsey)在2018年攜手推出全球燈塔網絡(Global Lighthouse Network),作爲展示先進制造最佳實踐方式的平台,致力引領工業4.0技術的應用。
目前,全球共有114個制造業生産設施入選全球燈塔網絡,本地有四個生産設施入選,分別是美光科技(Micron)、英飛淩(Infineon)、惠普(HP),以及安捷倫科技(Agilent Technologies)在新加坡的生産基地。
陳耀光指出,新加坡這個國際大都會環境彙聚了許多跨國企業,這些外國公司爲本地中小企業引進全球專業知識,使本地半導體生態系統生機勃勃。
尼古拉斯指出,對很多企業來說,現有的生産設備往往無法創建工業4.0所需的各種數據,而且落差龐大。
全球燈塔網絡 實踐先進制造平台
格芯已斥資40億美元(53億新元)在擴建一座智能新工廠,爭取在明年投産。“新工廠將配備更新的工具和許多智能制造流程,吸取我們早期工廠的‘後見之明’和經驗教訓。”
成本高缺乏優化流程技術 本地企業挑戰大
推動制造業邁向工業4.0 須龐大熟練人力資源
本地制造業過去數十年來在價值鏈上持續力爭上遊,已從傳統的勞動密集型,轉向以研發和知識爲基礎的高增值領域。我國政府在去年初制定了制造業2030願景,總體目標是要在10年內,把制造業增值提高50%,將新加坡打造爲先進制造業的全球業務、創新和人才中心。本期《悉看大勢》探討新加坡這個彈丸小國如何在先進制造業脫穎而出,克服挑戰實現制造業2030願景。
廖光榮發現,本地制造商采納工業4.0解決方案時面對的最大障礙便是高投資成本,他們對能優化業務流程和運營的可行技術缺乏了解,使障礙進一步擴大。“在缺乏全面的數碼化轉型計劃的情況下,部分企業零碎落實解決方案,這可能帶來更高的總體成本及次優的業務成效。”
在無塵車間內,所有員工都穿戴防護服,從12寸晶圓到納米制程晶片的生産線都是自動化,晶圓由在廠內天花板穿梭的吊艙運送。
新加坡經濟發展局數據顯示,制造業在2021年占我國實際國內生産總值(GDP)的22%。去年,我國有45萬零400份制造業工作,占全國雇員總數的八分之一。本地制造業增值(對我國實際GDP貢獻)去年超過1125億元,同比增長13.2%。
格芯新加坡副總裁兼總經理陳耀光在1995年加入格芯的前身——新加坡特許半導體制造(Chartered Semiconductor Manufacturing),27年來見證了公司如何一步一腳印實現先進制造,車間內人越來越少,機器人越來越多。
除了格芯,不少跨國企業在本地生産基地都擁抱先進制造的理念及采納工業4.0技術,爲本地中小企業立下標杆。
他指出,全球落實工業4.0面對的最主要障礙是缺乏訓練有素的技術人才。“制造業普遍欠缺工程師,工業4.0需要熟悉機器學習、自動化、分析等新興技術,使競爭更加激烈。”
德勤東南亞半導體咨詢負責人尼古拉斯認爲,新加坡面臨的真正挑戰在于提供先進制造業發展所需的龐大熟練人力資源。
國際企業帶進全球專業知識 本地半導體業生機勃勃
此外,進駐裕廊創新區的博世力士樂(Bosch Rexroth)在本地設立區域培訓中心,與裕廊集團、精深技能發展局、新加坡理工學院以及新加坡商會合作,提供工業4.0相關課程,及開發工業人工智能(AI)、工業自動化和機器人、移動和城市解決方案等領域的培訓內容。
工業4.0指的是第四次工業革命和全球向智能制造的轉變。自動化和機器人科技在生産運營中並非新鮮事,工業4.0的不同之處在于采用智能科技和實時數據來提高生産力和降低成本。
德勤東南亞半導體咨詢負責人尼古拉斯(Jan Nicholas)指出,雖然制造業2030願景是非常激進和具有挑戰的目標,不過新加坡具備成功所需優勢。
當你走進美國半導體公司格芯(GlobalFoundries)位于兀蘭的晶圓代工廠,便能一窺先進制造業的具體形象。
對于我國制造業2030願景,受訪的領域專家認爲,這個總體目標對新加坡並非不可及,我國在先進制造業已掌握多個成功要素。
祥峰投資控股旗下私募基金祥峰成長基金(Vertex Growth Fund)董事總經理陳福全受訪時也對新加坡具備的軟體設施表示認同。他說,我國尊重和保護知識産權,推動新知識産權迅速增長,本地高等教育機構和新加坡科技研究局(A*STAR)等資金雄厚實驗室與業界保持密切合作。
他強調,新加坡另一個優先事項是在先進制造業中建立、維持和更新強大的人力資本,以增強我國作爲知識型經濟體的競爭優勢。“新加坡一直鼓勵勞動力的技能提升和再培訓,這是我國經濟增長計劃的重要組成部分,目的是建立強大的科學家、工程師和技術人員基礎,幫助推動經濟和企業轉型。”
陳耀光接受《聯合早報》訪問時透露,格芯在2000年中期開始建設第七晶圓廠(Fab 7)時,采納自動化物料搬運系統和高架起重機轉移解決方案,利用6萬個吊艙載運晶圓。“我們近期增加運用自主機器人,這有助于減少人力,讓員工更專注于其他增值工作。”