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智慧机械盼加值替代进口
展望2022年否极泰来

【作者: 陳念舜】2022年01月27日 星期四

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展望2022年初不仅有TIMOS x TMTS即将携手重返实体展带来商机,并衔接自2021年以来台湾机械业出口不减反增的声势看涨。但业界仍坦言,由于受到近年来新台币升值、原物料价格与运费高涨等不利因素影响,已实际冲击台厂在国际市场接单能力。但为免台湾被美方列入操纵汇率的制裁对象,只能透过加强进口替代,提高价值率来自立自强。.


经历2019~2021这两年来疫情不断突变,造就台湾出口产业内外需求不减反增。根据台湾机械工业同业公会(TAMI)整理海关最新统计2021年机械出口值有6个月超过29亿美元,推升全年出口值达331.38亿美元,较去年同期增加27.0%,创下历史新高纪录;以新台币计价约9,283.49亿元,年成长20.3%。加上大量台商回流投资推升内需设备需求,2021年台湾机械整体产值估达1.3兆元新台币。



图1 : 虽然台湾机械业长期受惠於出囗稳定成长,产值已顺利突破兆元,但相较於每年进囗设备金额,要推动进囗替代还有相当大的努力空间。(source:TAMI)
图1 : 虽然台湾机械业长期受惠於出囗稳定成长,产值已顺利突破兆元,但相较於每年进囗设备金额,要推动进囗替代还有相当大的努力空间。(source:TAMI)

其中,产业出口总额排名第三,较去年成长近3成,预估台湾工具机全年产值达1,082亿元新台币。台湾也顺势站稳全球工具机前五大出口国、前七大生产国地位,扮演各国制造业发展的重要支柱。展望未来,倘若全球制造业能延续这波复苏的气势,估计2022年台湾工具机出口将延续2021年热度,有望跃升30%,并回复到2018~2019年的水准。


但美中不足的是,由于运费与原物料价格、新台币汇率高涨,加上缺工、缺柜,影响交期,业者咬牙出货,却获利有限;还有国际净零碳排压力,增添碳税和中国大陆涨价限电措施等挑战,包括工具机在内的许多产业只能期盼藉由转型升级,提高自身价值与竞争力。


半导体电子设备稳定成长 机械业引进高阶雷射应用服务

包括近年来机械业界积极推动进口替代策略,盼跨足更高阶半导体、电子业加工领域而增加利润。现任台湾智慧制造大联盟会长柯拔希便曾指出:「虽然台湾机械业长期受惠于出口稳定成长,产值已顺利突破兆元,并以每年千亿元规模稳定增加。但相较于每年进口设备金额,台湾产业仍属严重入超型市场,要推动进口替代还有相当大努力空间。」


据海关统计,2021年台湾机械业前3大出口产品占比依序为:电子设备14.6%、检量测设备13.6%、工具机8.4%。但进口机械金额达到563.61亿美元,年成长31.5%;以新台币计价约15,785.37亿元,较上年同期成长24.7%。前3大进口产品占比依序为:电子设备45.1%、检量测设备19.8%、涡轮机4.5%。


尤其受到疫情促使零接触、远距等工作型态之发展,加上5G通讯进入商转,带动半导体产品需求增加,也使得半导体生产设备从2020年至今,需求仍延续成长。依工研院产科国际所预估,2022年全球半导体设备市场将突破1,000亿美元,台湾半导体设备市场稳居全球前三名,同时带动2021年半导体设备产值成长28.7%,达1,168亿新台币;2022年再成长5.0%,产值上看1,226亿新台币。


未来台湾半导体产业应强化关键技术与设备暨零组件的自主性,晶圆厂在产能扩张同时须掌控良率与成本等因素,促使领导设备厂商朝智慧制造转型,添加物联网、运算平台、大数据与AI人工智慧分析、资安保护等资通讯软体技术;以及结合厂务端的水电气系统,积极协助晶圆厂进行整厂/线能耗控制,掌握全球绿色供应链的商机。


例如近几年面对2050净零碳排趋势,电动车与5G通讯产业的迅速发展,高功率与高频晶片等电子零组件在汽车占比愈来愈高,耐高温及高压的SiC、GaN等化合物半导体将是带领汽车零组件产业前进下世代智慧车辆的关键,也是台湾产业跨足车用动力电子的最佳发展机会,台厂虽然有完整的矽半导体产业链,但过去在化合物半导体功率元件市场着墨较少。


经济部与科技部去年9月已在台南绿能科技示范场域宣布启动「南方雨林计画」,由工研院与机械、电子电机等产官学研代表整合跨单位研发资源,将在台南六甲及沙仑设立化合物半导体的应用研发基地及测试服务,共同打造大南方化合物半导体产业生态雨林。


台湾机械业也与工研院合作,针对第三代化合物材料的切割、研磨与量测等进行产业布局,包括协助促成德国创浦(Trumpf)与工研院雷射中心的合作、参与工研院机械所与创技公司于碳化矽晶圆的复合加工技术开发等策略联盟,未来也将配合政府南方雨林计画之政策推动,协助更多的机械业者布局第三代化合物半导体产业。


直到11月于工研院六甲院区启用全台湾首座「半导体与电子产业先进雷射应用服务中心」,引进来自德国创浦的4台亚洲仅有高阶脉冲雷射源,包括皮秒紫外光雷射源、皮秒绿光雷射源、飞秒绿光雷射源、飞秒红外光雷射源,成立除德国以外之全世界最高阶应用服务中心,可望加速台湾半导体设备开发速度,打造亚洲高阶制造中心。



图2 : 已在工研院六甲院区启用全台湾首座「半导体与电子产业先进雷射应用服务中心」,可??加速台湾半导体设备开发速度,打造亚洲高阶制造中心。(source:工研院)
图2 : 已在工研院六甲院区启用全台湾首座「半导体与电子产业先进雷射应用服务中心」,可??加速台湾半导体设备开发速度,打造亚洲高阶制造中心。(source:工研院)

依经济部技术处观察,2020年台湾整体雷射设备进口值约新台币220亿元,是出口值的10倍之多,其中半导体雷射设备进口值占50%以上。随着现今半导体制程持续往2~3nm等更先进制程发展,该中心所导入的雷射源属于目前全球最高阶超快雷射,再搭配台湾关键零组件厂商大银微系统公司的高速精密平台、工研院研发的专用光路模组及制程控制技术,足以在低温下切割世界第三硬的SiC材料,适用矽基板、玻璃基板、碳化矽基板、PFO载板等半导体3D IC先进封装与化合物半导体制程,提供台厂高品质、高效率生产设备,是「半导体奈米制程竞赛」中不可或缺的光制造技术。


柯拔希进一步指出,台湾设备商长期以来在半导体雷射设备市场经营不易,经常在越洋送件打样的过程中,订单就已被日本、美国、德国、韩国等雷射设备商抢走,主因就是台湾没有半导体加工所需的高阶雷射源和打样中心。


很高兴等到先进雷射应用服务中心启用,将协助设备厂商在这一波转型升级中扮演重要角色,提升台湾产业先进制程加工及技术研发效率,缩短过往送件到海外测试打样至设备开发完成的时间达半年以上,并减少每年1亿元的打样验证等复投资的成本,为台湾制造业的升级转型注入一剂强心针,进而切入全球半导体与电子设备产业供应链,带动40亿元以上商机。


供应链需求有增无减 工具机加强提高附加价值率

对于台湾出口排名第三位的工具机产业而言,即使2021年面对国际地缘政治风险、疫情常态化,物料短缺、人力不足、港口塞船、海运飙涨等问题,使得全球化供应链发生结构性的改变,也带动了新一波市场需求,台湾工具机仍展现了强韧的实力,出口总额较去年同期成长近3成。其中金属切削工具机产品出口金额约23.04亿美元,较去年同期成长29.2 %%;金属成型工具机产品出口金额为4.79亿美元,较去年同期成长29%。


虽然现今全球仍笼罩于疫情不断变异的隐忧当中,但在制造业需求强劲及各国政府扩大公共投资的推动下,工具机设备需求将不减反增,而台湾工具机正朝向智慧化、提升附加价值的发展,等到外在环境因素趋于稳定后,2022年出口还将成长2~3成。


迎接即将于今年2月21~26日联手回归举行双品牌实体展的工具机年度盛事「TIMTOS x TMTS」,两展将借联名形式运作,展出多款金属切削/成型工具机、零组件,以及与产官学研合作开发的智慧化云平台PaaS、微服务SaaS等软硬体解决方案商转,共同掌握新一波国际工具机产业复苏契机。


去年适逢工具机暨零组件公会(TMBA)成立逾15年来,首度发表《2021工具机产业白皮书》,便以「台湾智造 引领未来」为主题,盼能借此对政策建言,完备工具机生态系,并加速工具机产业朝向高值化发展,贡献国家关键制造业发展。


因应后疫情时代即将衍生出不同的产业结构及创新服务型态,TMBA期待透过数位化、智慧化的新工作形态拓展新商机,能有助于达成台湾工具机产业既非靠劳力或卖机器单打独斗,而是赚取Know-how知识财,持续追求智慧化及高值化。 TMBA还以2030年为里程碑,以「升产值」、「创价值」及「强竞争」,为台湾产业在全世界拼搏预做准备。


期许扩大台湾工具机产值全球占比,从4.7%提升达8%;工具机出口金额占比,由6.8%增至10%;整机厂附加价值率,也由22.2%提升为30%~32%。进而推动产业聚落垂直整合,制定控制器与软硬体等产业规范统一规格,并由公协会建立跨产业沟通的桥梁,以提高竞争力,伴随工具机产业提升高值化,使之能成为台湾连?不绝的护国山脉。


东台精机董事长严瑞雄进一步指出,回顾过去20年工具机景气高峰是落在2011年,市场规模曾一度飙高到1,091亿美元高点,之后却一路下行;2020年又逢疫情重创,市场只剩656.3亿美元,惨沦10年新低。依他观察,台湾工具机产业光是要回到2018年的964.1亿元,都得等到2025年,可想见未来10年很难再创高峰。他强调:「未来业界势必不能固守工具机,而须融入机电系统整合、自动化服务等具备无穷潜力价值,如东台便可扮演工业医生的角色,提供解决客户痛点的完整方案。」


例如从工具机应用领域产业来看,包括电子、金属制品、机械设备业等总产值高达13兆元新台币,严瑞雄说:「我们要去想,包括这13兆产值的工具机使用者的痛点何在,以及我们该如何提供完整套餐服务?」如日本DMG MORI过去营收仅约5兆日圆,但近年来该公司透过软硬体整合、自动化服务加值贡献营收已逼近15兆日圆,这也是台湾未来该努力的方向。



图3 : 未来台湾工具机若要跟上市场、降低成本,必须迈向「模组化设计」、引进微服务SaaS体系,关键还在於「80:20」原则,才能同时保有差异化竞争力。(source:达易智造)
图3 : 未来台湾工具机若要跟上市场、降低成本,必须迈向「模组化设计」、引进微服务SaaS体系,关键还在於「80:20」原则,才能同时保有差异化竞争力。(source:达易智造)

另因应现今市场变动快速,又受交期、汇率冲击,业者势必得携手合作,以共同规格「打群架」才有胜算,让厂商能够节省成本、跑得更远、更快!永进机械总经理陈伯佳指出:「过去由于长年以来工具机都未订下统一规范,每家厂商零组件规格不一,导致每家业者开发新品时,都得虚耗大量成本和时间在重新设计规格、组装流程。」


陈伯佳认为,未来台湾工具机若要跟上市场、降低成本,必须迈向「模组化设计」、引进微服务SaaS体系,关键在于「80:20」原则,意即订出80%公版规格,剩下20%留给业者自行发挥、保有差异竞争。他特别强调此刻大敌当前,更需要业界携手转型,也是这次白皮书盼达成的重要指标。


结语


图4 : 预估「远距」、「零接触」模式将成为後疫常态趋势,与实体模式运作并行,持续带动无人化工厂、远距工作及服务、线上线下整合商业模式等新兴业务持续发展。(source: ft.com)
图4 : 预估「远距」、「零接触」模式将成为後疫常态趋势,与实体模式运作并行,持续带动无人化工厂、远距工作及服务、线上线下整合商业模式等新兴业务持续发展。(source: ft.com)

展望2022年台湾机械产业后疫常态趋势,因应美中贸易及科技战,使得双方产业链逐渐脱钩,在疫情爆发后,进一步使得全球物流、原物料供应和人员流动出现瓶颈,造成断链情况,更突显关键零组件产能受制于他国的产业链脆弱面。


成熟国家基于经济、国安等议题,倡议制造业回流,在地生产,以建构自主供应链。也促使企业加速建置跨国、跨区多元生产基地,以降低供应链过度集中的风险;同时导入数位制造,建立数位平台来强化供应链韧性。


预估「远距」、「零接触」模式将成为后疫常态趋势,与实体模式运作并行,持续带动无人化工厂、远距工作及服务、线上线下整合商业模式等新兴业务持续发展;这也将驱动工业/服务型机器人、自动化(RPA)和通讯及高速运算的半导体产业持续成长。


工研院产业科技国际策略发展所也建议台湾机械业,应导入可远距、零接触的数位科技,加速智慧制造,以实现不间断营运成为目标,其中包括:


提供具备联网功能、云平台、扩增实境AR装置技术的生产设备,经远距监控、健康诊断,建立应用在制造及服务领域优化应用,可模组化/弹性化配置调控的机器人与智慧自动化整合方案。


发展或提供能协助终端制造业,强化在地供应链韧性的各类机械设备与产生系统,并强调进口替代的重要性,以协助制造业打造在地化、区域化供应链。


导入数位分身(Digital twins)等数位化工具与平台,提升设计、制造、销售、服务等价值活动环节流程的数位化程度,打造跨国、跨区基地,进而提高总体作业及营运效能、降低总体运作成本,以及开发满足客户需求与创造价值的新商业模式。


**刊头图(source:phdbooks.com.tw)


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