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商品編號:P0900194
泛工業革命:製造業的超級英雄如何改變世界?
The Pan-Industrial Revolution: How New Manufacturing Titans Will Transform the World
作 者:理察.達凡尼
原文作者:
出版社:先覺出版社
系 列:商戰系列
出版日期:2019年07月01日
定價 450 元
優惠價  -21%  356 元
電子書

 

內容介紹

「書中所描述的泛工業會在接下來的20和30年間掌握全球經濟,驅動空前的改變,其影響力將遠遠超過傳統製造業的世界。」──許勝雄(金仁寶集團董事長)

全球勢力版圖重新洗牌,華爾街影響力衰退,產業邊界瀕臨瓦解,即時競爭更為激烈……

一場必將顛覆全球經濟局勢的寧靜革命正在展開,
未來的商業生態將圍繞著3D列印製造模式發展。
當設計、製造、購買、交付的方式發生巨變,
企業如何在新興商業生態中占有一席之地?
製造業的重鎮──台灣,又該何去何從?

全球前十大策略思想家,影響頂尖企業未來決策的重量級學者──理察.達凡尼
化身商業偵探,揭露每個世紀只會發生一次的劃時代巨變,
解答未來不得不面對的產業難題!

3D列印(積層製造)打破全球貿易模式與地緣政治格局,兼具規模經濟與範圍經濟的優勢。以此為核心,結合數位化工業平台所形成的「泛工業」組織,整合了人工智慧、大數據分析、雲端運算與物聯網等技術,會比現今所有的企業更龐大、多元且複雜,卻也更容易管理、獲益更豐碩。大規模生產的3D列印技術已經悄然發生,並將對世界經濟產生深遠的影響,但大多數企業和政府領導人,卻尚未預料到或理解這股即將帶來改變的趨勢。

理察達凡尼在本書揭露了3D列印驚人的突破性進展,以及奇異、惠普、捷普、福特、西門子等《財星》500大商業龍頭,如何在暗中發展這項技術,並朝向泛工業組織的型態成長,擘畫著全球秩序的現在與未來。

自由市場並非經濟的解藥,整合3D列印技術與數位化工業平台的泛工業組織,才是製造業的未來。
◎泛工業革命會如何改變企業、策略與競爭的本質?
◎泛工業市場將對全球各地的社會帶來哪些挑戰?
◎在轉型過程中,你的產業或企業目前處於哪一個階段?
◎企業領導人在面對翻天覆地的變化時,要如何做好準備,預先布局?
◎當以製造業為主的企業紛紛轉型,投入泛工業組織的懷抱,勞工又該何去何從?

CNN譽為「全球最傑出管理思想家之一」、獲獎無數的理察達凡尼,為這場泛工業革命提供了清晰且令人信服的路徑圖,帶我們一窺未來商業世界的全新競爭模式,跟上變革浪潮,掌握先機!


◎各界推薦

許勝雄│金仁寶集團董事長
曹芳海│工研院雷射與積層製造科技中心執行長
林曜祥│高雄榮民總醫院副院長
顏椀君│板橋高中「國教署新興科技區域推廣中心計畫」主持教師
──專文評析

陳良基│科技部部長
王伯達│「王伯達觀點」總經理
蓋瑞.哈默爾│Gary Hamel,倫敦商學院教授
湯姆.彼得斯│Tom Peters,美國管理大師
保羅.沙福│Paul Saffo,奇點大學未來學程教授
馬克.蒙德洛│Mark Mondello,捷普集團執行長
史蒂芬.尼格羅│Stephen Nigro,惠普3D列印業務部門總裁
約翰.海格│John Hagel,優勢創新中心創辦人與主席
──重磅推薦


◎好評迴響

這確實是一本很特別的書,作者自述像個業餘偵探,將積層製造的代表性生產機器──3D列印技術,再度打上鎂光燈。從書中讀來的精采線索,不得不相信,未來真的就是你的,因為泛工業革命,已經在進行中。
──陳良基(科技部部長)

書中所描述的泛工業會在接下來的20和30年間掌握全球經濟,驅動空前的改變,其影響力將遠遠超過傳統製造業的世界。(擷取自本書〈推薦序〉)──許勝雄(金仁寶集團董事長)

無論你是已經做好準備迎接3D列印的新創者,還是仍在傳統製造中尋找契機的企業家,若想在未來的市場占有一席之地,本書無疑是重要的成功指南參考。──曹芳海(工研院雷射與積層製造科技中心執行長)

想了解這個新科技將如何帶來改變,達凡尼教授這本新書譯作必是首選閱讀清單之一。(擷取自本書〈推薦序〉)──林曜祥(高雄榮民總醫院副院長)

本書既前瞻又有系統性地,為當前國家整合推動的「新興科技認知教育」擘畫了相當宏觀的教育新視野,我們需要在未來全球產業無邊界的趨勢中,跳脫對於所有單一新興科技項目的理解,打破對於現有工業、經濟生態體系的系統架構,重新思考我們如何能夠在這波泛工業革命的教育變革中,讓學生在科技叢林裡見樹又見林。(擷取自本書〈推薦序〉)──顏椀君(板橋高中「國教署新興科技區域推廣中心計畫」主持教師)

數位化製造──3D列印機,可以改變全球經濟!本書對這項投資快速增長的重要技術,提供了發人深省的想法。──《華爾街日報》

很少有人具有像作者般的先見之明。他的每本書都準確預測了競爭和經濟本質的重大轉變。本書再次做到了這點。──蓋瑞哈默爾(Gary Hamel,倫敦商學院教授)

本書是部必讀佳作,令人愛不釋手,也令人驚愕。它揭露了這場閃電般襲來的新工業革命。就算作者只對了一半,其影響也十分驚人。──湯姆彼得斯(Tom Peters,美國管理大師)

混合位元和原子再乘以摩爾定律,其結果就是積層製造以及泛工業革命。本書為這場革命提供了清晰且令人信服的路徑圖,顯露了我們未來的機遇與風險。──保羅沙福(Paul Saffo,奇點大學未來學程教授)

本書揭示了3D列印技術將如何成為全球設計與製造業數位化轉型的中心,以及這項重大變革對經濟、政府、社會和人文水準所帶來的潛在影響。作者如此敏銳描述的泛工業數位革命不僅可行,而且還是現在進行式。──史蒂芬尼格羅(Stephen Nigro,惠普3D列印業務部門總裁)

本書解決了積層製造的兩個關鍵問題:錢在哪裡?積層製造對經濟和社會所產生更為廣泛的影響是什麼?我們需要避免被技術耗盡資源,同時也要擴大我們的視野,以預測未來的發展。──約翰.海格(John Hagel,優勢創新中心創辦人與主席)

理察‧達凡尼帶我們一窺數位科技如何正在改變整個世界。本書揭露了積層製造結合訊息豐富的工業平台,對下一個世代的全球製造業會帶來多麼重大的衝擊。──馬克蒙德洛(Mark Mondello,捷普集團執行長)


作者簡介
理察達凡尼(Richard D’Aveni)

康乃爾大學政府學系學士,波士頓大學奎斯特羅姆商學院策略管理碩士,薩福克法律學院公司與稅務法律博士,哥倫比亞大學策略與組織理論博士。現為達特茅斯學院塔克商學院巴卡拉策略教授(Bakala Professor of Strategy)。

多次獲選前50大商業思想家,2017年更名列全球10大策略思想家。擔任多家《財星》500大企業執行長顧問。

達凡尼得獎無數,包括聲譽卓著的科爾尼獎(A.T. Kearney Award),並常受邀至瑞士達沃斯世界經濟論壇以及法國參議院等重要場合發表演說。英國《泰晤士報》與CNN譽其為「全球最傑出管理思想家之一」,德國《商業週刊》評他為最有可能影響未來策略思維的學者,《財星》雜誌讚頌他的思想猶如「現代版的《孫子兵法》」,管理大師史萊渥斯基(Adrian Slywotzky)則稱他是「企業策略界的季辛吉」。

著有《超優勢競爭》《殺出紅海》等,文章與評論散見《富比士》《金融時報》《彭博週刊》《哈佛商業評論》《華爾街日報》《策略管理期刊》等。


譯者簡介
王如欣

英國巴哈中心註冊花精諮詢師,中華花藝文教基金會講師,臉書粉絲團「露露花苑」負責人。曾任中央社、總統府英文編譯。譯有《人生好難,到底哪裡出問題》《亞特蘭提斯密碼》《路西法密碼》《親愛的某某》等書。
聯絡方式:ruth.wang@gmail.com

葉妍伶

英國愛丁堡大學翻譯碩士。譯有《五星級溝通術,你的成功巨浪》《暢銷書密碼》《遇見你之前》,和諾拉.羅伯特、史蒂芬.金等多位作家的作品。
聯絡方式:reneeinterprets@gmail.com

本書第六章以前為王如欣翻譯,第七章以後為葉妍伶翻譯。

得獎紀錄
財訊選書推薦.經理人月刊選書
規格
商品編號:P0900194
ISBN:9789861343433
352頁,25開,西翻,平裝,書衣,單色
各界推薦

推薦序

翻轉商業世界的3D列印技術
許勝雄

從20世紀80年代發展到今天,3D列印已是大家耳熟能詳的名詞,但絕大多數的人可能仍只會聯想到塑膠玩具模型的製作。其實不然,這項技術已被《財星》500大企業使用在高科技用途上。3D列印又稱為積層製造(Additive Manufacturing, AM),主要是一個不斷添加的過程,在電腦控制下,將層層疊疊的材料不斷重複疊加,直到做出一個3D的成品,它適用在廣泛的材料、產品類型和用途上。

隨著積層製造技術不斷發展,這項新興科技已不限於製作原型、少量生產或利基產品的零件,它的觸角遍及各式產業,並悄悄地被運用在生產一般性的產品,包括:電子業以積層製造的方式來製作螢幕;汽車業利用積層製造來製作上千種零件的原型;製鞋業開始測試不同的內底、中底、大底原型,以開發不同的鞋品結構,同時,設計師則利用3D列印做出不同的鞋跟和塑膠概念鞋;醫療與牙醫產業運用此技術生產助聽器的外殼、透明的牙套及牙齒等;而2019年4月15日,以色列特拉維夫大學的研究人員,已「列印」出世界上第一個3D血管化心臟,並在Advanced Science發表研究成果。食品業多用在開發食品級的安全模具;航太工業則運用於打造飛機內裝、生產燃氣渦輪葉片等。產業陸續採用新科技提供多元、客製化的服務,由此可見,3D列印技術已成為企業通往未來的重要途徑之一。

此外,積層製造的驚人靈活度與能力的關鍵之一,是它完全數位化製程,可降低生產成本。一般傳統之製造過程是用減法,所以會有材料及能源的耗損;而3D列印是採加法,有需要時再列入,並不會有材料之耗損,且成本較易控制。美國經濟學家安德魯‧麥可‧史彭斯指出,數位科技的成本多花費在初始階段,也就是3D列印機的設計和驅動軟體的開發,當設計製作完成後,硬體的邊際成本會變低,而且隨著生產規模的擴大還會不斷地降低,而軟體的複製成本甚至趨近於零。隨著3D列印成本下降,企業將劇烈改變他們的供應鏈,且不需要大量的生產作業人員。生產的在地化與客製化都是很可能隨時會出現的。

本書作者理察‧達凡尼是一位熱衷於研究新興商業潮流、剖析劃時代商業變動趨勢的專家,作者於書中鉅細靡遺地闡述3D列印發展的始末,以及此新科技將如何轉變商業世界。本書的第一部分敘述產業革命來臨,介紹正在改變現階段的萬物製造方式,並帶給製造業巨大的彈性、速度、效率、反應與高品質的卓越新科技,包括:3D列印機的趨勢以及工業平台的崛起,這些新科技如何徹底改變製造流程與顛覆極限,促使製造業受益於範圍經濟、突破規模經濟的局限。第二部分則是探究這些改變將如何影響競爭態勢,造成全球貿易版圖大地震,說明泛工業革命將如何改變企業策略與競爭的本質,而企業主要如何做才能固守或擴大其影響力,又會面臨哪些挑戰。最後,在第三部分則提出因應之道,作者給予企業主明確的建議,讓大家可以做好準備、預先布局,善用這股橫掃製造業的科技潮流,開創新的永續經營優勢。

有鑑於積層製造科技可為製造業提供許多傳統生產技術無法達到的優勢,金仁寶集團也於2013年投入此產業,成立三緯國際立體列印科技股份有限公司(XYZprinting),專注於研發、設計及製造3D列印機,以成為一個全球性提供3D列印產品和服務之公司為目標。經過縝密布局與規畫,在2013年底推出旗下首款3D列印機da Vinci 1.0,並於2015年及2016年相繼推出光固化成型技術Nobel 1.0和輕巧時尚的da Vinci mini,以全球最佳的性價比,連續三年榮獲北美消費電子展編輯首選大獎。同仁們積極開發高品質、經濟實惠且易於使用操作的3D列印機,期許透過建構網際網路,讓使用者不論是在辦公室、學校或家庭任何地點的日常生活中,每個人都能夠找到並列印出他們喜愛的一切。今日,三緯國際已成為世界上最大的3D列印機製造商,占全球市場的五分之一以上,正是呼應著本項發展潮流,努力的初步成果。

誠如本書作者所述,許多和3D列印類似的技術都經歷過「採用概念、早期應用、主流應用及無所不在」四個階段,包括影印機運用、積體電路製造、CNC雷射雕刻、智慧型手機等,積層製造的技術亦遵循上述階段演進,在推動產業生產力上扮演舉足輕重的角色。相信3D列印技術將帶起第三次工業革命,書中所描述的泛工業會在接下來的20和30年間掌握全球經濟,驅動空前的改變,其影響力將遠遠超過傳統製造業的世界。

感謝有此機會受邀為本書於台灣市場上市時撰寫推薦序,甚感榮幸,期盼藉由本書的出版帶領讀者認識此項技術以及它對產業發展所造成的影響,並喚起大家的重視。

(本文作者為金仁寶集團董事長)


推薦序

布局新藍海:迎向泛工業革命的新興浪潮
曹芳海

近十年科技的演進快速地令人目不暇給,不僅改變了世界的樣貌,也慢慢地顛覆許多產業原本習以為常的商業模式,面對市場環境與日俱增的競爭壓力,廠商間缺乏前瞻或關鍵技術者,常陷入無法持續創造利潤的紅海困境,最終變成難以抵擋此巨大衝擊。

因此該如何跳脫現有思考,迎向藍海市場,是近幾年企業經營的大哉問。隨著傳統製造技術發展成熟定型,積層製造(或稱3D列印)已被視為突破以往的新式技法,在現代工業與製造轉型中,更有許多先進國家包括美國與德國等,皆積極布局屬於加法式製造(相對於傳統的減料式製造)的積層製造技術。

相信不少人對積層製造仍停留在塑料公仔、模型製作的印象,但就如本書作者所述,現在包括航太、汽車、生醫產業等均以突飛猛進的方式擁抱這項新技術,尤其是使用金屬積層製造技術得以製作更輕量化、更有效率且更可靠的零組件,將成為直接製造(相對於模具製造)的最大優勢。例如在航太業的應用上,高品質輕量化零件可大幅節省飛航器的使用成本,而以目前3D列印航太工件加上必要後處理的品質,精細度已不輸CNC加工或模具生產,又可再減少庫存並簡化維護體系。此外,積層製造的客製化能力與仿生結構設計,預期對生物硬、軟組織的重建再生帶來重大突破,進而嘉惠人類福祉。

製造業一直是台灣的主體產業,過去的專業代工模式開啟經濟起飛的榮景,現在為了要提升在全球產業鏈中的地位,將精良快速的能力再進化,提供客製化製造的精緻化服務,已是必然要面對的挑戰。台灣擁有堅強彈性的製造業、高度分工的ICT產業及充滿活力與創意的服務業,本質十分適合發展具即時、客製又應用廣泛的積層製造。3D列印作為數位製造轉型使用的創新技術之一,目前市場產值已近百億美元,各種產業均將持續增加3D列印製造應用與功能的發展;而正如本書作者提到,「像3D列印這樣的新技術要擴散到一整個產業,包括航太、建築、消費電子、服飾等,通常要經過四個階段:採用概念、早期應用、主流應用、無所不在」。

在概念的採用上,台灣現階段已有許多新創家,透過3D列印努力往前瞻技術領航者前進。將來隨著3D列印的技術發展、設備普及,投資成本可望大幅降低,個人樂觀看待這波全球趨勢,鼓勵企業應積極思考將積層製造作為布局新藍海的主要項目,以能早期獲取更大的回報。國內業者與學研界已與醫療院所開始進行3D列印植入醫材IRB,也在國內航太及工業應用上踏出成功的第一步,預期包括高價值的航太與生醫領域,將可率先進入商業化的應用。

本書強調泛工業革命將以3D列印為主要驅動關鍵,作者以接近「辦案偵查」的方式,明查暗訪許多已經充分運用積層製造的產業使用者,並提示以積層製造大量、分區生產標準化產品,未來產業界不再受限於產品原型或是少量製作的專業化產品,並可藉結合智慧製造邁向高效率、高品質的規模經濟。書中點出積層製造引發的泛工業革命特徵,如:效益巨大化、即時競爭、邊界模糊的生態系競爭、超級融合等,亦揭示綠色製造、循環經濟下商業模式的典範轉移。

作者由淺入深地介紹積層製造的前世與今生,以親身觀察從各種不同的角度和觀點切入,讓人深深被這波泛工業革命的新興浪潮所吸引──在此浪潮裡同時蘊藏著巨大的機會與挑戰。無論你是已經做好準備迎接3D列印的新創者,還是仍在傳統製造中尋找契機的企業家,若想在未來的市場占有一席之地,本書無疑是重要的成功指南參考。

(本文作者為工研院雷射與積層製造科技中心執行長)


推薦序

辦公室變工廠的新時代
林曜祥

擔任醫學中心教職逾三十載,見證了台灣整體醫療水平逐步邁向已開發國家之林,國內眾多大專院校也成立新創中心與研發中心,一時間新創醫療器材蔚為風潮,年輕人逐漸吹起「自造者」的風氣。幾年前,就見到來自母校國防醫學院的優秀學弟陳加恩於校內成立「醫學3D列印實驗室」,在幾個鐘頭內,就能製造出符合病患病徵的個人化人體模型,真是令人驚豔。憑藉科技的突破與幾個學生的努力,已讓辦公室如工廠,開發出各類模具,除具醫學教育價值外,更是發展病患專屬客製化醫療器材之一大契機。保守的醫療業已發展至如此,各大產業前線準備好接受改變及挑戰了嗎?想了解這個新科技將如何帶來改變,這本新書譯作必是首選閱讀清單之一。

在這本書中,達凡尼教授引領我們看見3D列印技術的成熟,將為全球製造業所帶來的巨大變化。1994年其首部著作《超優勢競爭》,就已經預測在全球化浪潮中,過去保有優勢的產業將面臨愈來愈短的優勢週期,只有不斷創造更新才能保持優勢。如同今日所看見的3D列印技術,新創公司更容易創造出更新、具有更大彈性的產品,達到數位創造的目的。如同亨利‧福特在1913年發明了汽車製造生產線,帶來汽車製造業的大革命,21世紀的今天,3D列印亦將帶給現有產業另一個巨大變革。另外,在工業4.0的推動下引入了智慧科技,希望能夠提升效率、降低工資,但其基本架構依舊受到生產線的觀念限制,仍可能敵不過積層製造不斷降低成本與更新製程的挑戰。積層製造這樣可隨規格、品項、地點的需求,在短期內就能靈活應用的新型態產業,反映出各個產業即將變革的一項縮影。

智慧機械是台灣第三個兆元產業,3D列印已可應用於原型製作及最終產品生產,成為企業數位製造轉型的先進技術之一。根據權威市場調查機構IDC報告指出,3D列印市場已漸趨蓬勃,2016年全球3D列印市場將達159億美元,並每年以24.1%的年複合成長率增加;研究機構Transparency Market Research的分析也指出,2013年3D列印用於醫療應用的全球市場產值,約為新台幣106億元,成長率約15.4%,比3D列印市場的成長率13.5%還大。這意味著下一波醫療產業之革新機會已經到來。

我國衛福部食藥署於2018年1月頒布「積層製造(3D列印)醫療器材管理指引」,國防醫學院、三軍總醫院與國家實驗研究院儀器科技研究中心於2018年5月簽訂「亞太區醫用3D列印服務平台」合作備忘錄。期望透過我國頂尖醫學中心的臨床實力,成立一個適用各科系不同需求的醫用列印平台,讓使用3D列印科技的單位不再單打獨鬥,將資源共享給所有參與的臨床工作者。近期在南科智慧生醫產業聚落推動計畫下,高雄榮民總醫院、工研院及南科頂尖的廠商們於2019年3月間取得合作共識,於高雄榮民總醫院建置台灣首條「3D列印醫材體驗診線」,串聯醫療能量,強化我國3D列印醫材創新應用,都是推動下一個世代產業發展的重要里程碑。

誠如書中引用的格言:「要預測未來,最好的方式就是創造未來。」我特別欣賞作者達凡尼教授除了闡述這項寧靜革命的到來,更直接指出積層製造逐漸普及的階段變化,在電子、汽車、製鞋、醫療、建築、食品、航太與國防各大產業上,明確整理了目前的變化與未來的趨勢。我國在各產業上還需要更多學者專家共同參與,將這個劃時代的技術貢獻在台灣的國際競爭力與經濟產值上。

(本文作者為高雄榮民總醫院副院長兼耳鼻喉頭頸部部主任,台灣耳鼻喉頭頸外科醫學會理事長,國防醫學院教授)


推薦序

見樹又見林:站在泛工業巨人肩膀上的教育新視野
顏椀君

一如往常地下課,一群學生興沖沖走進自造實驗室,就為了要「收成」他們的3D列印作品──它們已經足足印了7個多小時了。兩個學生手腳俐落地取下印好的工件,正在拆除支撐材,你幾乎無法從外觀辨識出那是個什麼樣的具象物品,充其量就是一堆零件;而另一位學生,正在為他看起來像是列印失敗的作品苦惱著,他的作品名為「涼感製造者──coolmaker」,那是一個裝設有3個迷你槳葉的頸圈,是為了炎炎夏日可以涼爽一下的設計,因為裝置必須戴在脖子上,所以他正在試驗矽膠軟質的3D印材。這群學生正在趕工製作他們正準備帶去紐約自造者嘉年華(Maker Faire)與全美瘋狂的自造者一同分享的作品,而今年我們準備帶去發表的主題是:瘋狂穿戴式裝置。

每年實驗室都會開設新的主題專案課程,在製作期間,實驗室的各種機具設備四周,永遠圍繞著不同的學生,這裡幾乎是學生相互學習、師生教學相長的天堂。每一個設備的選擇與使用都是來自於作品的需要,雖然自造實驗室裡有著十來台的3D列印機,也有著雷切機、CNC、電子電路、各式木工鋸切研磨等設備,但其實學生最常使用的,還是那在架上一字排開的各種手工具,以及收納車上琳瑯滿目的各種材料。然而對這樣的數位自造學習場域來說,最彌足珍貴的還是學生創意無限的想像力。

筆者在2015至2018年間,每年都會帶領學生前往自造者運動的發源地舊金山,參與一年一度、被譽為全球最大盛會的自造者嘉年華。記得2016年帶著學生前往與會時,旅程中除了矽谷的企業參觀、高校交流等活動,更安排到史丹佛大學的設計學院(d.school)參訪,並拜訪了在史丹佛大學獨步全球的生物科技中心Bio-X裡的台灣博士生。當時我們腦海中的3D列印,都僅停留在自造實驗室已有的積層製造與光固化列印技術,這還是我們第一次聽見有人親身分享生物列印的真實研究案例與跨域整合的分工合作。此行讓我們對未來科技無限的可能性充滿了驚喜,每個人都各自想像與拼湊著一個什麼都能印的未來、什麼都能創造的世界。

自2015年教育部推動3D列印普及培育計畫開始,各級學校也因為全球自造者運動的推波助瀾,而重新建構起過去因為安全、升學主義等因素而消失的實作精神,並透過新科技所帶來的數位自造風潮,盤整與規畫未來人才所需要的素養與能力。隨著數位自造與工業4.0等新興科技的蓬勃發展,教育部不僅從3D列印普及教育的推廣,到自造教育環境、設備與課程的全面建置與推動,到了2018年更率先在高中職教育階段啟動了前瞻新興科技認知推廣計畫。筆者身為教育第一現場的計畫推動者,在閱讀本書時,彷彿看到了學子們將會面對的未來。本書作者以一個泛工業時代全貌的描繪角度,由3D列印技術鏈結了各種產業的專業運用,以及在AI、大數據、物聯網、數位製造等關鍵技術間跨域整合的實例說明,開啟了我們對於這個泛工業時代宏觀的未來藍圖與想像。

本書的章節鋪陳,先是直接破題、清晰地描繪出作者筆下這個因為積層製造所觸發的泛工業革命時代,隨即深入引領我們看到積層製造如何在電子、汽車、製鞋、醫療、建築、航太、國防、食品等產業,翻轉整個時代對於工業、經濟甚至是企業整合式平台的思維,最後更精闢地點出積層製造在泛工業發展體系中的各種迷失與突圍。

本書既前瞻又有系統性地,為當前國家整合推動的「新興科技認知教育」擘畫了相當宏觀的教育新視野,我們需要在未來全球產業無邊界的趨勢中,跳脫對於所有單一新興科技項目的理解,打破對於現有工業、經濟生態體系的系統架構,重新思考我們如何能夠在這波泛工業革命的教育變革中,讓學生在科技叢林裡見樹又見林。

(本文作者為新北市立板橋高中「國教署新興科技區域推廣中心計畫」主持教師)

目錄

前言 劇變將至的隱祕線索

藏身於平凡外表下:積層製造如何轉變商業世界/從成人紙尿褲到噴射戰鬥機

Part I 革命來臨

Chapter 1 未來之事成形:泛工業革命的誕生

獲取動能的一場寧靜革命/趨近臨界點/積層製造日漸增加的利益/層出不窮的新興科技/系統中的系統:在科技鏈中舉足輕重的積層製造

Chapter 2 擴展的範圍:何時何地都能製造產品

做出更多:積層製造擴展工廠的工作範圍/範圍經濟:一套新近可得的策略性工具/積層製造為什麼是達致範圍經濟的最佳方式?/下一個邊境:整合經濟

Chapter 3 無邊界規模:製造更快更便宜的商品

對積層製造與規模經濟的守舊想法/對積層製造與規模經濟的嶄新想法/積層製造如何促成關聯性功能的規模經濟/積層製造中非規模經濟導向的成本節約/無邊界規模的其他優勢/積層製造的規模優勢/打破範圍經濟與規模經濟之間的取捨/天壇星計畫:積層製造通往大眾市場的曲折之路/大型產業的陸續轉型/再見了!亨利.福特

Chapter 4 工業平台:數位商業生態系統的形成

平台如何運作?/工業平台:新的商業品種/平台勢力如何為製造業增加動能:Zara的故事

Chapter 5 編碼未來:打造世上第一個工業平台

給泛工業公司的處方箋/首批運作工業平台的公司/軟體界的巨人是否有能力參與競爭?

Chapter 6 以大致勝:泛工業時代的來臨

企業集團的興衰/泛工業的到來:新一波以大致勝/打破自造者迷思

Part II 當商業巨人統治全世界

Chapter 7 新角色:透視泛工業世界

打破界線:泛工業公司的拓展邏輯/何種模式最好?/泛工業組織會是21世紀的財閥嗎?

Chapter 8 新市場:超匯流時代的興起

新型態的永續優勢/泛工業市場裡的輸家/超匯流:從產業到泛工業市場/在威脅與機會兼具的汪洋中航行

Chapter 9 新規則:集合競爭與影響力範圍之戰

即時競爭與對SWOT的重新詮釋/巨人拚搏:影響力範圍之戰/機器戰與平台戰/泛工業組織對抗全世界/泛工業品牌的互鬥

Chapter 10 新世界秩序:烏托邦、反烏托邦,或兩者並存?

新科技造成大量失業/面對挑戰該如何因應?/資訊霸主:資料就是經濟武器/全球企業版圖上的權力將會轉移/泛工業權力掮客/資本主義的新型態/繁盛豐饒的泛工業時代/迎向新的黃金年代?

Part III 因應趨勢之道

Chapter 11 第一步:積層製造入門

你準備好要接受積層製造了嗎?/死巷:不要走這幾步/發展工業平台策略/部署積層製造的硬體:四大進路/克服內部阻力/建立你的數位企業生態系統

Chapter 12 通往未來之路:四個轉型階段

你的產業位居何處?/產業陸續採用新科技的模式/根據階段來規畫策略/轉型時機:發展策略階段時要考慮的因素/不玩大一點,就回家去

後記 未來是你的

致謝

內容試讀

前言 

劇變將至的隱祕線索

身為一名位於新罕布夏州漢諾瓦市、世界上最古老且仍最具聲望的達特茅斯學院塔克商學院的教授,我並不習慣扮演業餘偵探的角色。每當我在研究新興的商業潮流時,我通常只要打電話給《財星》美國500強榜上的任何一位執行長,就會獲得熱情的回應。雖然這些主管時常會要求我對某些商業細節保密,但他們通常會急切並且自豪地與我分享他們在科技上的最新突破以及最先進的策略。

但是,近幾年來,在記錄與分析我認為是世界上最重要的新策略性商業發展時,我突然撞上了一堵虛擬的石牆。這堵石牆由與此牽涉最深的企業領導者的沉默、迴避,以及時不時的誤導所形成。當然,這種我所不熟悉的遮掩與保密,無法打消我追故事的念頭,反而使我的看法更為堅定。這股潮流絕對能顛覆情勢,這是每世紀只會發生一次的劃時代商業變動。

藏身於平凡外表之下:積層製造如何轉變商業世界

一切是從我對3D列印這項新製造科技感到興趣開始。

每個人一定都聽過3D列印,這是從電腦怪傑小圈圈進展到大眾意識的新進「酷」科技之一。但是許多人仍然將它與可愛的塑膠製飾品,或充其量與要被當成「真正」製程模型的小型原型產品設計與生產聯想在一起。他們不知道3D列印只是統稱為積層製造(AM)的眾多革新方式的一部分,不知道積層製造已適用於廣泛的材料、產品類型與用途,不知道許多最重要的製造業已逐漸開始以積層製造為主要的生產方式,更不知道以積層製造為主要基礎的大型新興產業已經啟動。

長久以來,我對新的科技在市場、經濟、商業策略上的影響一向感到很有興趣,在過去幾年我也緊密關注著積層製造的發展。因此你能想像得到,當我在2015年,接獲時任惠普──使3D列印普及化的公司之一──執行長的梅格惠特曼(Meg Whitman)的邀請,參訪他們位於美麗的西班牙城市巴賽隆納的主要廠房時,我心中有多麼激動。

我永遠不會忘記和惠普的多射流熔融(MJF)列印機研發部領導者史考特‧席勒(Scott Schiller)在「車庫」共處的那一天。史考特帶我到一扇大門處,那扇門用2D列印出的木板和金屬鉸鏈,設計成好像是知名新創公司會從其後發跡的車庫門的樣子。但是在這扇門後並非一般的車庫,而是一個腹地頗大的空間,有超過400位擁有高等學位的工程師,正在研究2D與3D列印機的突破性科技。他們所有的研究,包括發展出使3D列印科技的穩定性、耐久性、效能和可購性更臻完美的進展等,都在致力於消除積層製造和老舊的製造方法之間最後殘餘的品質分歧。

例如,我參觀了檢測多射流熔融3D列印機性能的四間測試房。其中一間裝飾了熱帶動植物的彩色圖像,由人工設定為模擬雨林的熱度與高溼狀態;第二間裝飾得如同沙漠地貌,既乾又熱且塵土飛揚;第三間有如霜凍般寒冷,有成排的北極冰山照片。這些房間裡的列印機都經過反覆測試,以確保不論在何種環境與狀態下,都能保有穩定的品質。在第四間房間裡,有一個巨大的機器手臂被設定來抓取並劇烈地搖晃列印機,這是模擬當列印機從一間辦公室被移動到另一間,或是進行海外運輸時,可能會被粗魯地搬來運去。他們還會以微米為標準,檢視測試後的列印機零件,是否改變了位置或是變形,列印出來的產品品質也同樣會接受測試。

參訪期間,我也得以見到發展中的3D列印技術。例如,我看到實驗用的列印機被設計來列印出一端堅硬、另一端有彈性的塑膠零件,這適合用來製作鏡框。有的列印機在測試生產含有添加物的塑膠的新方法,以強化諸如顏色、強度、堅硬度和多孔性等特性,這些特性對於製造諸如在極端情況下使用的工具或零件有其必要。我也看到了其他我還不便透露的工作內容的新製程。

在未來的製造業中,3D列印將是重大且主要的元素,而惠普顯然決定要在這個領域扮演領頭羊的角色。儘管已經有數十家公司正與惠普競爭積層製造的龍頭地位,其中多家公司甚至還擁有令人驚奇的新科技,但產業專家們仍看好惠普。

其實史考特‧席勒和如今稱為HPI的惠普分拆公司的其他人,可能是世界上唯一已經將既存產業成功數位化的一群人士。這個既存產業,也就是傳統的2D列印,是在紙張或其他媒介上投放層層的墨水或色素,以形成文字或圖像。有這樣傲人的成績,無怪乎惠普工程師和主管們會對以幾乎相同的方式來革新製造業,這麼具有信心。

事實上,這個進程已經開始了。2016年,惠普發表了第一代產業用多射流熔融3D列印機,預期在接下來的兩年內,預購量會有數百台之多。為了跟上迅速發展的需求,惠普還在幾個月之內擴展了製造能力。2017年11月,惠普推出了擁有更多優異功能的第二代模型機MJF 4210,其中最具代表性的,就是它在3D列印的速度與效能上有令人難以置信的進展。例如,在同樣的時間內,最常使用的3D列印方式選擇性雷射燒結(SLS),只能生產1,000個齒輪,但是多射流熔融列印機卻可以製造12,600個齒輪。

這樣的進展,將大規模使用3D列印的收支平衡點,提高到11萬個單位。這是3D列印得以進行更大規模生產的一個里程碑。不僅如此,惠普還發表了更進一步的突破,包括一個價位較為低廉,首次能夠以高品質、全彩列印的3D列印機系列。

參訪惠普使我見到這些令人大開眼界的成就,以及推動其他轉變性發展的幕後團隊。但是,當我詢問惠普的接洽人員「是誰購買這些3D列印機?」「他們買來做什麼?」時,他們都不願多談,只願意介紹幾個重要的客戶給我認識。

其中一個客戶是捷普集團(Jabil Inc.),這是世界第三大代工合約製造商(前兩名是台灣的鴻海,以及創立於矽谷、現位於新加坡的偉創力)。捷普總部位於佛羅里達州,在全球28個國家中擁有102個生產廠房。他們製造印刷電路板(PCB)、組裝印刷電路板用的塑膠與金屬機殼,以及其他從消費性電子產品到航空航太產業、從製藥到家用品產業公司的數千種加工零件。

之後,我將會細述捷普如何讓我領會到他們準備要在接下來的幾年之內,成為世界上最重要的公司。這不僅只是拜積層製造的性能所賜,也是因為捷普有一連串優秀的創新策略。捷普正在打造全球第一個製造平台,這是以數位科技連結世界上眾多商業活動,而形成的一個具有穩定連結的製造業重鎮。這樣的平台,將會為積層製造前所未見的效能增加動力。

但除了捷普以及一、兩個公司之外,惠普其他客戶的身分仍然隱晦不明。對方一再表示:「我相信你可以了解,因為競爭的關係,我們的客戶堅持要保密。」顯然,積層製造正在從一個新奇的玩意,變身成為製造業世界的重要元素。但它究竟如何做到?為何能做到?什麼樣的公司正在利用這項突破性技術來定位自己?這一切對21世紀的全球經濟又具有什麼樣的意義?

要回答這些問題,我得先化身為商業偵探。

從成人紙尿褲到噴射戰鬥機

我開始辦起案來,花了幾個月的時間,研究我從網路上能夠找到、跟積層製造有關的所有文件、文章、訪談和評論。幾位資深工程師和我商學院的許多聰明絕頂的學生,帶著我理解這個日新月異的科技的複雜來歷。有幾篇詳列了3D列印目前的使用者,以及積層製造的其他形式,其中揭露的許多新興科技及其潛在用途都非常吸引人。

有一篇文章指出,某家公司使用3D列印來生產手機天線。但供應商是誰?製造這些手機的又是哪家電子公司?這是真實故事還是純屬謠言?我在網路資源中孜孜不倦地尋找,除了有跡象顯示供應商位於中國之外,幾乎別無所得。我下定決心要有所斬獲,於是雇用了幾位說中文的年輕學生,讓他們用母語去探查報紙資料庫的商業內容。花了好幾個月的功夫,投資了數千美金之後,我們終於利用諸如聊天室的評論和求助廣告等間接方式,確認了這些傳言。我們發現,一家名為光寶科技(Lite-On)的供應商,確實使用積層製造,為台灣Android和Windows系統的智慧型手機製造商HTC生產天線。光寶科技使用由新墨西哥州Optomec公司所打造,專門用來生產電子產品的一系列3D列印機,每年製造了1,500萬支天線。

這麼大的事情卻沒有出現在主流商業媒體,顯示出一個鮮為人知的事實:在原型設計與少量客製化產品的領域之外,積層製造正在快速擴展,並且進入了大規模製造的世界,而許多老鳥工程師仍然以為那是積層製造還無法進場的世界。

積層製造也擴展到與高科技截然不同的生意。舉例來說,我發現了許多篇文章,都提到了一種Cosyflex科技,這是一項以3D列印機來製造衣料和不織布的突破性技術。Cosyflex背後是一家名為Tamicare的英國公司,該公司幾乎沒有任何的公開資料。我只在2014年曼徹斯特地方報的一篇文章中,查到在這家英國公司背後的是一對以色列夫妻檔發明家塔瑪和艾胡‧季羅(Tamar and Ehud Giloh),據報載這家公司的投資基金獲利了1,000萬英鎊。

我費盡千辛萬苦找到了塔瑪‧季羅。她是出了名的口風緊,而且幾乎不接受採訪。但是我說服她跟我分享一些她的經歷。她以一段影片,顯示她運轉中的機器是如何為有尿失禁問題的成人,生產多層防水內褲的。

影片中是一間玻璃環繞的小屋,裡面有3D列印機、機器手臂以及在輸送帶上行進的金屬板。我和我聘請來協助我理解這段影片的三名工程師,一同觀看這個過程。我們看到混合不同天然纖維的各種塑膠聚合物,被一層層地噴灑在金屬板上使基底成形,接著機械手臂放上吸水墊、用熱氣包封住衣料,然後金屬板被彎折,準備進行最後的壓型與包封。

我還得知,單一台Cosyflex機器,每3秒鐘就可以製造出1件防水內褲,每年可以生產達300萬件,而且成本只略高於傳統製造方法──如果你將附加費用考慮進去,成本實際上是更低的。舉例來說,積層製造的生產系統精簡而靈活,因此只要將這些機器設置在鄰近客戶的地方,便可以大幅降低交通成本。

這是我從經濟學的角度分析積層製造,所得出的典型模式。許多工程師對傳統製造方法擁有廣泛的知識,他們仍然蔑視積層製造的潛力,宣稱其「太昂貴而無法取代舊有系統」。我稍後將會更詳細地解釋,他們的邏輯漏洞百出。而其中最大的一個問題是:他們沒有考量到隨著生產過程,積層製造在經銷、材料、倉儲與行銷上所節省下來的成本。

很明顯地,我觀看的這家公司的影片中,Cosyflex享有的成本效益並沒有遺失。影片展示出,這個系統被用來生產數千盒內褲。但是當我勸說Tamicare老闆透露客戶的名字時,她仍然保持緘默。

於是我必須再一次回到我的業餘偵探模式。我開始向我認識的每一個人,詢問誰可能是使用Cosyflex產品的神祕公司。根據我聽到的消息,我得知Cosyflex技術最有可能的大用戶是一家製造成人紙尿褲、醫療繃帶以及急救產品的特定公司。之後,我聽說Tamicare與一家大量生產運動鞋與內衣的服裝公司簽署了一項數百萬美金的交易,也聽說Cosyflex生產的成人排泄失禁用內褲已在以色列進行市場測試。但是這些事情的更多幕後細節一直難以捉摸。

與此同時,有人帶給我一個新消息,揭露了3D列印被用在更創新、更值得注意的用途上。「我不知道詳細的內容,」一個熟識者這麼告訴我,「但是我聽說洛克希德馬丁(Lockheed Martin)正在申請將3D列印用在飛機製造業。」我打給該公司中我認識的人,但是他們拒絕了我的採訪要求。於是我想出了一個替代策略。我搜尋社交媒體網頁LinkedIn的資料庫,找出在洛克希德馬丁工作的專家的名字。之後我打了好幾百通電話,只想找到一個願意跟我聊聊的人。

最後,我終於找到了一個年輕的工程師,他很樂意且極具自信地跟我討論他的工作。他說洛克希德馬丁發展出一種新的複合材料,可以使用3D列印來生產超輕量、超堅固的F35戰鬥機機體。「我們可以在3個月內使用一種叫做大面積積層製造(big area additive manufacturing)的製程,印出整架戰鬥機的機體和內裝。」他說明道,「使用傳統科技需要2到3年才能造出一樣的戰鬥機,而我們現在的目標是縮短到3個星期。」

我這位年輕朋友告訴我的事實在令人難以置信。F35戰鬥機超過50英尺長,翼幅寬達35英尺,(空機)重達12噸。這麼一架戰鬥機能夠像塑膠首飾那樣被列印出來的想法,簡直匪夷所思。但是顯然洛克希德‧馬丁發現戰鬥機的機體和內裝,可以透過一批能夠上下與橫向攀爬金屬管製成的鷹架而列印出來。這個鷹架容易折疊與裝載進入尋常的運輸容器,這就是大面積積層製造。就算不是工程師,也很快能看出這能克服積層製造因尺寸與彈性的限制而可能減少的潛力。

更令人印象深刻的是,洛克希德馬丁正在運用尚未有人描述過或是命名過的商業模式,我將它命名為巨型模組化(mass modularization)。巨型模組化代表標準化的戰鬥機機體與內裝,以大面積積層製造的方式打造,再以3D列印的線路嵌入機身、機翼、駕駛艙以及起落架。各式空間為了安裝模組而保持開放。特殊通訊系統、導航系統、武器系統和其他功能,各自存在不同的盒中等待固定。模組會與已嵌入的線路自動連接,所以一旦模組被置入,飛彈與引擎被固定之後,戰鬥機便準備就緒。

大面積積層製造結合巨型模組化之後的影響範圍很驚人,汽車、船隻、收割機、運土設備和其他複雜的機器都可以用這種方式製造出來。而且F35戰鬥機本身也可以在數秒內透過替換更新後的模組改裝,無須送回基地更新,模組也可以空運到戰場,因應任務的轉換,讓戰鬥機安裝上新的電子功能或反制設備。


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