制造技术与设备是缘自英文所谓之 Manufacturing Technology 简称 MT ,更进一步之说法是指先进之「制造技术与设备」,或是指「高科技产业所需要之制造技术与设备」。 MT 之用语来源可供参考之一是来自美国原先之 NMTBA 即是美国工具机制造者协会,为扩大其产品之范围与增加会员之来源,将协会名称改为 The Association For Manufacturing Technology 简称 AMT 。
另一来源亦是美国最有名之工具机展览会,名称为 International Machine Tool Show 简称 IMTS 。其为因应美国产业之变化,与容纳更多最新加工技术与设备、电脑自动控制、软体等,将名称改为 International Manufacturing Technology Show ,简称一样是 IMTS ,但参展厂商逐渐扩大到更多之新材料加工,而非仅局限在金属材料之加工。
一、制造技术与设备之产业范围
MT产业主要是界定在先进与高科技产业所需要之技术与设备,目前所采用之加工方式与加工设备,多数是依客户需要在量身订作,且不断之依其制程之调整来改变其机械设计与加工模式 ,更重要的是必须取得客户之使用同意,加以试用与改进,以满足高科技产业客户之加工需求,与产业高度竞争之下 ,其所需要之新的制程,与新加工材料、加工精度与效率等之要求。
就需求产业来看主要是指向高科技产业用设备 ,如半导体产业、TFT-LCD产业、印刷电路板产业、光电产业、奈米产业、生物科技产业等 。此等高科技产业所需要之制程设备、环境规范、电脑控制、软体等,及其系统整合所需要之全套技术与加工设备。
二、先进制造技术与加工设备产业现况
依 MT 所指之加工技术与设备等之范围,目前在全球先进国家中,主要是倾赖美国与日本两大供应来源。就半导体产业之发展历程,最初竞争最激烈就是美国与日本之半导体公司,而其所引用之技术与设备 ,亦全来自于美国与日本之设备厂商。
依全球半导体设备与技术协会SEMI 所发布之各种产业资料,美国与日本两国之厂商,可供应全球所需要半导体制程设备 80%以上之销售额,其它才是欧盟、韩国、台湾等所能提供之各种加工设备。依传统产业所需要之加工设备如纺织业、家俱业、皮革与制鞋业等,欧盟可供应全球消费设备一半以上之金额 ,但在高科技产业用设备,欧盟似已有大幅落后之情形。
在另一更新之领域TFT-LCD 产业,则最早是日本设备厂领先全球先进国家,独占市场之情况,而韩国为发展 TFT-LCD 产业后,亦开始投入设备之研究与开发,目前韩国在第六代甚至是第七代面板之制造设备方面 ,已有追上日本设备厂家之可能性。
三、台湾在高科技产业用制程设备现况
台湾目前在高科技领域如半导体产业、液晶显示器产业等所需要之各种制程设备,目前虽然是说法有各种不同版本,亦众说纷纭,但分析下来对设备之自给率约仅在 5 ~ 10% 左右,亦就是九成以上之设备必须仰赖进口供应。
1. 进口统计资料
高科技产业用机械设备,目前九成以上仰赖进口货供应,国产自给率仅约占5 ~ 10% 左右。而生产厂商在生产线之扩充方面,各别厂家经常每年投入均在数十亿美元,亦就是数百亿新台币,其用于资本财之经费非常庞大 ,但由于进口设备无单独之项目,如半导体加工设备等分类,常被分配到工具机产品项下如非传统加工用设备 ,又例如在塑胶射出机方面,亦常被用作半导体封装加工机械之进口分类,另在特殊功能机械之进口项目其金额亦非常巨大 ,由于在分类上无特别为高新科技产业用设备,提供进口项目,其进口金额统计不易。
近年台湾进口机械设备约在 100 ~ 120 亿美元,亦就是在新台币 3,500 ~ 4,000 亿元,其中约一半以上是高新科技厂商所进口,估算每年进口机械设备当在新台币 1,500 ~ 2,000 亿元左右。依美元计价当在 50 ~ 60 亿美元,此亦是全球半导体制造设备厂商在过往数年把台湾认定是其最大客户之原因。
2. 主要供应来源
目前 TFT-LCD 生产线之投入在台湾也是最主要之新产品投资与建厂,此方面之进口设备更是高达 95% 左右,亦就是国产能供应比率仅在 5% 。而进口来源目前主要是以日本、韩国等为主。台湾目前每年进口设备最大来源国是日本可占全部进口一半以上,美国居次不到 2 成,而韩国有急起直追之态势,目前所占比率不高仅占 2.5% ,但多数可能是在高新科技产业用设备,就传统产业用设备韩国本身能力不足,亦较少出口到海外市场。
四、韩国在先进高科技产业用设备之发展模式
韩国为求在高新科技领域内追赶与超越日本产业,即锁定半导体与液晶显示器产业用技术与设备,为其全力发展之目标。在产业合作方式,其将设备制造厂与使用者作适度之协调与配合,而官方则全力在行政指导与产业发展辅导方面给予必要之资源与适度之管制,来辅导其设备制造厂,有机会研发新一代之制程设备,并能获得使用者同意采用韩国国产设备,来加工高科技产品之生产。
回想起韩国在高科技产业用设备厂商之发展,亦倍感艰辛,其开始选定之机械设备为半导体制程用设备,但在发展过程中并不顺利,其中特别是在前制程部份,由于韩国投入半导体之生产,已远远落后在美、日厂商之后,而美国与日本之设备制造厂商在此领域所生产之机械设备已可充分满足使用者之需要,此时再投入研发与生产,在时机方面已落后太多,而半导体生产厂商为求在生产效益与产业竞争方面取得优势,将会尽全力采用第一流设备,上线快速投产,而不可能等待韩国设备厂研发、生产与试用。
韩国设备在吸取其于半导体制程设备研发与生产之经验后,立即又投入到液晶显示器TFT-LCD制程用设备之研发由于此产业全球仅有日本厂商独大,在韩国投入生产后,立即将制程设备亦纳入为研发之关键项目,亦即是不完全仰赖日本设备厂提供生产设备,韩国平面显示器大生产工厂,召集多家设备制造厂,在其生产工厂附近,设立研发与生产基地,适时提供使用者改进之意见,由生产厂立即着手改善机械设备生产供其加工之用。在历经数次之改进,特别是平面显示器由第五代量产,转到第六代面板之生产线,甚至更大之第七代面板正安排装机,设备尺寸特别巨大,亦不适合由国外进口供货,此时韩国国产之TFT-LCD制程设备已具备国际性竞争力,并在台湾生产线方面取得订单来验证其设备已达国际水准,及可与日货相竞争。
韩国之成功模式,亦使得台湾之平面显示器大厂商,有意要投入生产设备之研发,并期望台湾设备生产厂可共同来参与,但在设备研发之推动上,目前似乎是说的多,而作的不够,而在整合方面,大厂商如不出面,生产大厂如不真正投入人才与资金,未来似乎不很乐观。
五、高科技产业用制程设备之竞争模式
高科技生产技术与设备之研发,由于其开始年限甚短,不同于传统产业,已历经数百年甚致是上千年之产业发展,故高科技产业之制程仍不时在调整,所使用材料、加工方式与产品良率等因素,在高科技产业仍不完全定型,特别是随着产品之生产后,又不断衍生更多更新之产品,此时必须要调整生产线,采用更新更高速与更巨大之生产设备,这亦就是高科技产业,其竞争特别激烈,而产品之寿命期又太短之特性。
全球各产业之竞争模式,首在取得低廉之劳动成本,土地成本与建厂等基本之竞争条件。次则是原材料之供应具有优势,亦就是有天然资源而开采价格低廉之地区,如能就地建厂生产,其竞争优势亦较为明显。
第三则是技术与设备,在技术部份由于资讯取得之容易,特别是网路时代来临,各种高科技文件之取得亦更为容易,在技术扩散方面,早期多以年来论计,但目前扩散情形,似乎是随着人才之流动,与设备之导入而可快速获得。
企业竞争最后之关键则将会落在设备之充分运用,或自行研制最新最好之加工设备,说得更白一点就是为自行量身来制作最好之作战武器,与对手作最有效之竞争。另一种可能则是新产品之研发同时,要考量加工设备之开发,且可用于新产品之量产加工,由于在新产品研发之同时,就考量到生产所必须之技术与加工设备,此种模式将会促使企业在新产品之投产与上市具有最佳之生产效益与竞争模式。
高科技领域,其生产所需技术与加工设备,已成为现下机械工业领导厂商在其新产品开发上可供思考与投入之研发项目,但亦由于多数研发人员对此领域较陌生,而新的研发人才亦不易寻找,再加上使用者多相信先进国家已经有成功之设备,故在机械工厂之投入方面,常裹足不前,亦认为使用者不一定相信其产品可用而不敢投入研发。此方面已成为机械厂研发之最大难题,亦有待大生产工厂之参与,及政府行政指导来促使其能成功。
六、综 论
台湾目前在高科技领域设备之研发,其投入仍少,特别是政府在鼓励产业发展时,其所观注之各种租税优惠,几全部给予产品之生产工厂,面对产品加工设备研发所需要之各种资源与优惠,多未能真正提供必要之辅导与资源。生产厂商为忙于生产线之快速建厂与产品之生产,亦多不愿节外生枝来顾及生产设备采用国产品,但就产业之竞争模式,生产厂如不能适度掌握新的且自主之加工设备,则对其产品之产出成本与品质良率,将会居于不利之地位。
设备生产厂商在高新科技用生产设备方面多属于弱势族群,而特别是在初期研发与生产方面,经验不足成本不易掌握更需要产品生产工厂给予适度之资讯回馈与采用机会。新生产设备之研发最佳模式为生产工厂自行成立机械设备研发部门来生产自己所需要之最新与最佳之加工设备,另一种现下较新的模式,则可由生产工厂转投资到机械工厂,一方面是股东,它方面就是客户,可要求生产设备之机械工厂,依其规格来生产最新之MT设备,来满足其加工需求及提升生产效益与竞争力。
期盼政府能善用其行政指导之力量,并适度将资源与租税优惠等,可规划到高科技产业用制程设备之研发,促使企业其一方面必须要顾及新产品之生产与竞争,更重要的是要同时考量可采用国产最新生产设备,如此必定可降低成本,提升品质与产出良率,来提升企业整体经营绩效与竞争力。亦由于可全盘掌握产品之生产技术与生产设备,当可促使高科技产业之生产厂商,能真正永续经营与发展。
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