工業4.0概念，最早在2011年由德國國家科學與工程院聯合提出。這幾年經過醞釀，開始在歐洲、美國、中國大陸等地廣被接受，逐漸成為全球政府與產業界關注的大趨勢。
工業4.0 攸關台灣競爭力
一提起工業4.0，工研院知識經濟與競爭力中心首席研究員陳清文就嚴肅地指出：「台灣不能再落後了！」今年上半年他與工研院團隊到大陸參訪，發現當台灣還在擔心大陸紅色供應鏈崛起，搶走台灣訂單時，大陸卻正努力積極擺脫微利製造的命運，朝超越頂尖製造大國德國的目標前進！
去年，德國終於出版了第一本系統化介紹《工業4.0》（Industrie 4.0）的專書，主要作者是德國知名的科技分析師烏爾里希·森德勒 （Ulrich Sendler），他曾實際拜訪過德國上百家企業，去年在當地舉辦了一場工業4.0高峰會，為了這場論壇，他發表了不少文章，再把論壇上西門子、戴姆勒（Daimler AG）等企業發表的文章，結集成書。
這本書其實寫的十分生硬，並不是給一般人閱讀的，但意外讓從未到訪過中國大陸的森德勒在大陸成為產業界的知名人物。因為不管看得懂、看不懂，不少大陸企業界手上都有一本他的書。
接受《遠見》越洋專訪時，他笑說，這本書讓他的工作與生活產生很大改變。從未去過大陸的他很驚訝，竟然有那麼多大陸人看他的書，甚至有一團南京企業到德國拜訪他。今年6月22日，他還將接受《遠見雜誌》邀請，來台主講工業4.0大未來。
森德勒是工程師出身，曾擔任研發用電腦控制工廠設備程式的數控（CNC）設計師，在1989年開始成為專業科技記者與分析師，出版超過十本介紹電腦輔助設計（CAD, Computer Aided Design）、產品生命週期管理（PLM, Product Lifecycle Management）等書籍。也因此，他對於如何用電腦虛擬環境做產品開發、再輸入機器做自動化生產等技術，了解深入。這些正是工業4.0的關鍵要素。
究竟，工業4.0是什麼？又該怎麼實現？森德勒接受《遠見》專訪，提出最詳盡的解釋：
遠見雜誌問（以下簡稱問）：請問德國為何在2011年提出工業4.0的願景？
森德勒答（以下簡稱答）：工業4.0提出的背後，是許多德國企業如西門子，以及專業研究學者，在近年看到蘋果創辦人賈伯斯（Steve Jobs）推出iPhone帶來的革命，竟能擊沉諾基亞（Nokia），深感網路與行動運算這些創新趨勢帶來的改變。
德國企業突然發現，一個產品從開發到上市，不能再閉門做，都要透過網路連動世界的變化，才不會被消費者拋棄。他們擔心，有一天這些變革，也會全面滲透到工廠製造過程， 將讓一向以專精製造、著重工藝精神的德國，面臨重大考驗。
另一方面，歐洲只有德國和奧地利兩個國家安然度過2008年金融海嘯，主要原因就是當其他國家都把製造移到海外，只有這兩國把製造業牢牢抓在手裡。例如，根據2013年德國機械設備製造業聯盟針對全球的調查指出，德國工業占整體產業的毛附加價值比例，近20年從沒掉到25％以下，奧地利也約有25％上下。反觀美國、英國、義大利與日本，則滑到20％或更少。
這些事實證明了，德國未來要維繫競爭力，就算人力成本高，應該還是要想辦法創新，讓開發到生產的過程融合得更好，不能為了降低成本就外移。
產品開發製造 不可閉門造車
問：請問何謂工業4.0？
答：外界對這個新概念有誤解。它不是推行無人工廠，叫機器人取代人類去生產。正好相反，這個概念是期待一個全能發明家，可以從開發商品到製造，全都自己來！
當初取名「工業4.0」，是標榜為工業的第四次革命，希望建構一個智慧化的工廠，裡面的開發團隊，不再只是在內部悶頭做，和外界隔離；而是透過網路大數據蒐集資料，做出消費者真正期待的創新商品。
問：德國有工業4.0的成功案例嗎？
答：一開始只有抽象的理念。還好，西門子等德國企業領頭在自家工廠做創新研究，慢慢摸索出來工業4.0的五大核心科技要素。這五個要素包括了行動運算、社群網路、物聯網、大數據、分析與優化科技。
首先，行動運算是讓所有產品，可以透過行動裝置收集外界訊息的科技基礎；臉書等社群網路平台，則是可以用來蒐集消費者對產品回應的內容；物聯網，則是透過感測晶片，來放在製造或使用環境中蒐集回應的科技基礎，其中包括了一個城市裡消費者使用產品真實狀況的感測回應網絡；以及所謂的機器聯網，也就是可以讓工廠設備回傳製造現況的網絡。
以上的科技都齊備了，才可能讓產品開發人員，擁有外界真實的回應資訊。
但是這些資訊只是龐雜的數據，還需要靠大數據科學家，及一次次做分析與優化改善產品的軟體，才能用來導入各種自動化生產設備，製造出真實掌握市場趨勢，以及實際生產狀況的創新產品。
從這裡可以想像，未來一個有這樣概念的創新工廠，需要從研發到製造，每一個產品早從設計階段、到製造零組件、運輸組裝、還有生產，每一個環節都要有無數的感測晶片來傳訊。
這樣龐大的系統背後，一定會需要一個宛如神一樣無所不知的軟體來全程統籌，才能讓開發人員擁有最完善的管理機制。這個軟體正是工業4.0的核心科技。
通才勝專才 多看多學習
問：有具體產品個案了嗎？
答：德國工具機知名廠商卡普（Kapp），就是成功例子。
簡單來說，卡普製造銷售的各式工具機床是由電腦程式來驅動操作，而且是必須依照客戶的需求做客製化軟體。卡普獨門的開發軟體，不僅可以模擬新的機床硬體運作狀況，也可以模擬把客戶的軟體放進機床硬體時的運作狀況，從頭到尾，都不需要空出一台真正的硬體專做功能調整改善，節省很多人力與時間。
至於汽車產業方面，保時捷想辦法透過這方面創新，做出一些可以讓汽車和駕駛、行駛環境互動更良好的新設計。BMW以及福斯汽車集團，則善用行動網路去打造開發給汽車駕駛專屬的手機App，去串聯車內系統。
另外，奇異也和康寧、輝瑞等本地企業，以及美國能源署、加州大學洛杉磯分校（UCLA）等機構，共同參與創立一個非營利性質的智慧製造領導產業聯盟（SMLC）。
問：要做到工業4.0，需要什麼條件？
答：人才的培育與考驗非常大。因為要一個人，從產品開發、設計到製造的環節都理解，需要牽涉的專業知識領域非常廣泛，舉凡電子學、機械學、程式設計等都得懂。
這點的確不容易，因為包括最先進的公司，都還是會分軟體、硬體、前後端等不同部門來找人，現在一些公司採取的方式，就是讓這些部門的人互相學習。
像是德國家電廠商威寶（Kaiser），就是請產品研發經理，大約花1／4時間坐在客服人員旁邊，了解產品實際在消費者端使用的狀況。
