2023年自動(dòng)化設備市場(chǎng)與大廠(chǎng)布局趨勢

自動(dòng)化從疫情至今大幅成長(cháng)，2021年全球工業(yè)自動(dòng)化市場(chǎng)規模估計為1966億美元，到2030年將擴大到超過(guò)4,128億美元，并有望在2022年至2030年的預測期內以8.59% 的復合年增長(cháng)率（CAGR）成長(cháng)。

同時(shí)，實(shí)時(shí)數據分析隨著(zhù)數據量的提升、消費者對企業(yè)使用其行為數據的接受度增加，以及對工業(yè)自動(dòng)化中預測性維護需求崛起下大幅成長(cháng)，實(shí)時(shí)數據分析有助于制造期間以更高的效率獲得營(yíng)運洞見(jiàn)，吸引如機械制造、石化、航天、國防、電子產(chǎn)品、汽車(chē)、制造等產(chǎn)業(yè)投資相關(guān)技術(shù)與設備；而亞太地區在全球工業(yè)自動(dòng)化市場(chǎng)中占有相當市占率，部分調研機構預期該地區將保持市場(chǎng)主導地位。原因在于印度和印度尼西亞等新興國家的經(jīng)濟成長(cháng)，使得應用領(lǐng)域逐年增長(cháng)。


 
圖1 : 產(chǎn)業(yè)轉型使全球自動(dòng)化市場(chǎng)高速成長(cháng)。（source：Precedence Research）

此外，企業(yè)對于智慧設備的掌握程度提升，使得工業(yè)自動(dòng)化監測技術(shù)崗位應用更加頻繁，企業(yè)隨時(shí)能實(shí)時(shí)掌握溫度、電流、電壓、速度、振動(dòng)等變量，加上設備維護開(kāi)發(fā)與資產(chǎn)管理軟件與解決方案逐漸普及，允許更高的效率和更高的自動(dòng)化，這樣的趨勢涵蓋輕工業(yè)與重工業(yè)，從紡織到電動(dòng)車(chē)，無(wú)不提升自動(dòng)化能力。

工業(yè)機器人、計算機視覺(jué)系統、人機接口、傳感器、3D打印、工業(yè)計算機等軟硬件在產(chǎn)業(yè)大量轉型需求下正在快速融合，連帶使得相關(guān)業(yè)者，例如ABB公司、艾默生電氣公司、發(fā)那科、通用電氣、Honeywell、三菱電機、Rockwell、施耐德電氣 、西門(mén)子、橫河電機、奧姆龍公司成為最大受益者。

云端供貨商成為企業(yè)自動(dòng)化重要推手
一般而言，制造業(yè)轉型的方式：由大型業(yè)者往中小企業(yè)擴散、由先進(jìn)制造朝向傳統制造發(fā)酵。狹義來(lái)說(shuō)，自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)并不會(huì )將云端業(yè)者包含進(jìn)去，但當前許多數據皆能上云處理與分析，許多自動(dòng)化業(yè)者如西門(mén)子、ABB等也開(kāi)始與大型云端企業(yè)合作，而云端企業(yè)的客戶(hù)也能從大型自動(dòng)化企業(yè)身上受益。其中又以AWS、Microsoft、Google、IBM四家業(yè)者囊括全球云端市場(chǎng)50%以上的市占率為主，這四家業(yè)者基于云端垂直領(lǐng)域的解決方案不斷推陳出新，提供從IaaS、PaaS到SaaS的一體式服務(wù)，并讓自動(dòng)化解決方案嵌入其中，擴大其服務(wù)范疇。

云端之所以在自動(dòng)化轉型中扮演重要角色，第一為能夠提供企業(yè)完整的IT運算平臺，并且隨用隨付模式下，企業(yè)不需要花費過(guò)多IT維護預算就能得獲得各種完整服務(wù)，大幅降低維護數據庫的成本，將本身有限的人力專(zhuān)注于其他高附加價(jià)值活動(dòng)上。第二是能夠彈性調整，隨著(zhù)企業(yè)成長(cháng)，逐漸累積的數據量將淹沒(méi)原先的使用空間，而透過(guò)更改云端服務(wù)類(lèi)型，企業(yè)可從不同類(lèi)型或容量的主機方案進(jìn)行挑選，增加企業(yè)IT的敏捷性。最后是由于互動(dòng)方式改變以及實(shí)體活動(dòng)減少，企業(yè)因此加速轉型，數據種類(lèi)將快速成長(cháng)，數據型態(tài)將從文字，轉為文字加圖文件、超鏈接等樣態(tài)，如何整合多元數據并加以分析，以及應用在營(yíng)運洞察。


 
圖2 : Honeywell將解決方案與整合至AWS云端。（source：Honeywell Cloud SCADA）

前述云端業(yè)者提供一較為一體化（General）的解決方案。而在較為利基的市場(chǎng)上，則由自動(dòng)化大廠(chǎng)提供，如Honeywell整合自身硬件與AWS軟件，提供如數字分生、MES、IIoT平臺、無(wú)人機隊等服務(wù)，并針對特定次產(chǎn)業(yè)，如電子制造、化工能源、航天、自駕車(chē)產(chǎn)業(yè)等進(jìn)行客制化。這些自動(dòng)化業(yè)者本身具備豐富轉型經(jīng)驗，對于領(lǐng)域知識（Domain Know-How）的掌握度也較為完整，與云端企業(yè)合作具備相當綜效，未來(lái)預計有更多大型自動(dòng)化企業(yè)會(huì )與這些云端業(yè)者合作，大者恒大的趨勢將更加明顯。

ABB從底層展開(kāi)數字轉型
起源于瑞士，專(zhuān)精于自動(dòng)化、智能制造的ABB以機器人產(chǎn)品著(zhù)名，當前已是全球四大機器人龍頭企業(yè)之一，與德國庫卡（KUKA）、日本發(fā)那克（FANUC）、安川電機（Yaskawa）齊名，在營(yíng)運流程上，公司采用精實(shí)六標準偏差法（Lean Six Sigma）-以顧客為核心、不斷改善產(chǎn)品/服務(wù)質(zhì)量以消除浪費與降低變異。

雖然精實(shí)六標準偏差法讓ABB有效運作數十年，但在數字經(jīng)濟的浪潮下仍稍嫌不足，由于事業(yè)體規模龐大，不同地區的多個(gè)工廠(chǎng)與整理供應鏈的信息流通經(jīng)常發(fā)生延遲與信息不完整的情形，因此如何從底層展開(kāi)流程探勘確實(shí)有其必要。公司的轉型愿景相當明確：讓流程透明，故能從找到問(wèn)題轉為預測問(wèn)題，各端流程數據的整合將有助于集團對于動(dòng)見(jiàn)解讀的一致性（Single-Truth）。

 
圖3 : ABB與Celonis合作進(jìn)行企業(yè)內部流程探勘。（source：ABB）

ABB的做法有二。第一，由于集團的價(jià)值鏈（Value Chain）相當龐大，讓營(yíng)運部門(mén)與質(zhì)量部門(mén)的一線(xiàn)員工直接分析各流程節點(diǎn)中的差異情況是最有效率的做法，例如在財務(wù)部份，由于公司全球采購與付款流程牽涉到不同種類(lèi)的ERP系統，許多信息處于信息孤島（silo）狀態(tài)，公司必須先厘清究竟有多少財務(wù)流程數據、多少人使用這些系統，將訂單、付款、客戶(hù)服務(wù)等面向一一拆解，由于數據本身并無(wú)價(jià)值，加上多數IT人才著(zhù)重的面相為「系統、網(wǎng)絡(luò )與數據庫管理」，單靠傳統的信息管理系統（MIS）與網(wǎng)絡(luò )管理人力就要從巨量數據中獲得洞見(jiàn)與找到問(wèn)題實(shí)有困難，因此在爬梳完各種數據后，是時(shí)候尋找外部協(xié)作伙伴了。

第二，由于A(yíng)BB當前的數字工具不足以支持龐大的流程探勘，因此公司轉而尋找外部解決方案業(yè)者支持，經(jīng)多次評估后，ABB選擇與德國數據處理公司Celonis合作，Celonis最擅長(cháng)的為商業(yè)流程挖掘（Process Mining）技術(shù)，從公司個(gè)事件中萃取數據進(jìn)行算法分析，除ABB外，其客戶(hù)還有西門(mén)子、3M、BMW、萊雅、通用汽車(chē)等，目前公司估值已達100億美元，早已加入獨角獸行列。ABB成功藉由Celonis的流程挖掘技術(shù)打破數據孤島，整合全球財務(wù)數據并針對不同商業(yè)流程（訂單、采購、付款）進(jìn)行優(yōu)化。

智慧物流與倉儲成為2023年主要成長(cháng)市場(chǎng)之一
當前建立數字供應鏈已經(jīng)是全球制造業(yè)管理階層積極開(kāi)展的策略，希望企業(yè)在面對重大突發(fā)事件沖擊時(shí)，能夠藉由快速資源整合、供應鏈上中下游伙伴協(xié)作而彈性應對沖擊，促使企業(yè)能在短時(shí)間內迅速轉向其他替代方案，如移轉生產(chǎn)基地或尋找替代市場(chǎng)，將突發(fā)事件造成之風(fēng)險降至最低，甚至快速恢復原先的營(yíng)運狀態(tài)。

在建立韌性供應鏈的過(guò)程中，「備援能力」更顯重要，所謂備援能力指企業(yè)透過(guò)實(shí)時(shí)反應機制，在遭遇沖擊時(shí)能夠自主分散生產(chǎn)、部署倉儲據點(diǎn)或預先尋找其他替代料源，同能夠快速計劃第二、第三個(gè)替代生產(chǎn)基地，透過(guò)智能系統來(lái)整合物流、人流、信息流、金流等項目，提升預測與反應能力。在備援能力的條件下，企業(yè)面對風(fēng)險的響應速度應愈快愈好，例如建立供應鏈信息串連機制，一旦風(fēng)險發(fā)生，即可透過(guò)信息共享在最短時(shí)間掌握風(fēng)險，同時(shí)啟動(dòng)相關(guān)避險措施。

同時(shí)，對供應鏈主管而言，勞動(dòng)力高齡化與勞動(dòng)人口減少也是業(yè)者投入倉儲自動(dòng)化的主要原因之一。在市場(chǎng)地域分布上，受惠于龐大人口紅利、代工產(chǎn)業(yè)聚落與電商蓬勃發(fā)展，亞洲區成為全球智慧倉儲成長(cháng)最快之地區。電子制造、汽車(chē)制造、消費性產(chǎn)品等國際大廠(chǎng)皆在亞洲設立大量工廠(chǎng)與倉儲中心；在疫情前，原先由「亞洲制造供應全球」，現在則逐漸轉為「亞洲制造供應亞洲市場(chǎng)」。加上各國數字基礎建設程度不一，業(yè)者若要建立地區制造中心，可能面臨數據傳輸速度延遲、網(wǎng)絡(luò )標準不同、當地廠(chǎng)商競爭，以及法規相關(guān)障礙。因此，在地制造是智能工廠(chǎng)為主角，但要在地供應市場(chǎng)，智慧倉儲的部署是企業(yè)投入供應鏈轉型與在地制造的關(guān)鍵要素。


 
圖4 : 海爾的自動(dòng)化轉型從工廠(chǎng)到物流皆涵蓋其中。（source：HBS Digital Initiative）

家電大廠(chǎng)海爾電器應可作為部署智慧倉儲的參考，歷經(jīng)中美貿易沖突與疫情沖擊后，公司將其全球供應鏈策略由長(cháng)鏈改為混合鏈型態(tài)，北美市場(chǎng)由美國工廠(chǎng)（區域制造中心）供應，其位于美國的九家工廠(chǎng)在過(guò)去數年間投入七億美元于智慧倉儲，引進(jìn)大量無(wú)人搬運車(chē)（AGV）、自主移動(dòng)機器人（AMR）等設備，取代過(guò)高的人力成本，應用于揀貨、包裝、出貨等重要流程。

無(wú)獨有偶，瑞典IKEA在全球擁有眾多智慧倉儲，包含大量的智慧輸送帶與自主移動(dòng)機器人，近期還部署無(wú)人機用于掃描二位碼盤(pán)點(diǎn)貨物。此外，由于智能倉儲會(huì )產(chǎn)生大量數據，因此加入算法工具用于分析預測也是業(yè)界常見(jiàn)做法，包含Dell、HP等大廠(chǎng)在智能倉儲中善用算法進(jìn)行存貨預測，進(jìn)行產(chǎn)能調整。這些業(yè)者投入大量資源的原因，不外乎為應對在地制造與就地供應市場(chǎng)的需求。

結語(yǔ)
不論產(chǎn)業(yè)未來(lái)要應對數字化的沖擊、商業(yè)模式的變革，乃至極端氣候的因應，都少不了自動(dòng)化技術(shù)，且在數據吞吐量越來(lái)越大的局勢下，企業(yè)必須做好營(yíng)運流程的整備，才可能在未來(lái)用數據應對更大的議題或外部挑戰，這也是托馬斯．戴文波特強調企業(yè)應「由內而外」改善營(yíng)運流程的重要性，也呼吁了未來(lái)許多企業(yè)有極大機率轉為提供數字產(chǎn)品與顧問(wèn)服務(wù)的平臺型企業(yè)的事實(shí)：良好的內部流程方有本錢(qián)在數據經(jīng)濟下進(jìn)行各種創(chuàng )新，甚至成為至企業(yè)間合作的基石。

不論是元宇宙帶來(lái)的龐大虛擬市場(chǎng)也好，或是量子計算機將改變企業(yè)運算與分析能力也罷，甚至是現在受OCED與政府強調的氣候科技/農業(yè)科技/食物科技，企業(yè)皆需追求營(yíng)運流程上的順暢、打好數字基礎建設的功底，才能在虛實(shí)整合的產(chǎn)業(yè)環(huán)境中能有更多發(fā)揮。