第二章 文獻回顧
第一節 4. 0 高科技發展策略的起源與發展
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第二章 文獻回顧
本章將分為三個部分：第一部分給予 4.0 高科技發展策略在時程上、範圍 上、主要科技層面上的說明，並將其明確定義後，分析德國、美國、日本、中國 等四大先進國家之政策發展狀況；第二部分，以前述科技綜合體的出現，做為背 景說明 4.0 高科技發展策略對工作種類及型態可能造成的轉變，此部分主要著重 於「種類」及「型態」兩大面向，種類方面即分析個學者對於科技是否取代人力 的看法，分別統整正反意見後，提出本研究的看法。至於「型態」之部分，則是 說明科技所帶來的工作方式改變，如非典型勞動的增加，獨立知識工作者、遠距 工作的普及化等等；第三部分，則說明由前兩項文獻統整結果，所投射出的法政 策面向上，各國學者建議做出何種調整，以及社會可能面臨的隱憂。
第一節 4.0 高科技發展策略的起源與發展
一、4.0 高科技策略的核心概念：
隨著先近諸國的科技快速發展，運用新科技改變產業現況，也成了各國努力 的方向。儘管各國偏重的重點不同，但概念上，4.0 高科技發展策略往往被稱為 第四次工業革命。前三次工業革命分別為以蒸汽動力為主軸、機械化生產的第一 次工業革命；運用電力，實現生產線上規模化、自動化生產的第二次工業革命；
以及資訊技術革命的第三次工業革命（嚴萬璋、王寶苑，2016）。相較於前三次 工業革命都對整體社會，無論是工業、服務業、農業等產生了劃時代的影響，4.0 高科技發展策略所描繪的未來圖像亦同樣具有這種野心。
4.0 高科技策略的科技範疇眾多，但最核心的部分則包含四大科技類別，以 下簡述四大科技範疇（宋文財等五人，2016）：
（一） 物聯網：此概念最早在 1999 年由美國麻省理工學院提出，是建立在自 動識別中心（Auto-ID Center）的網路無線射頻系統（Radio Frequency Identification；RFID），利用上述技術，以信號及感測設備透過網路相連的方
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（ITU）所發布的報告《ITU 網際網路報告 2005：物聯網》中重申了物聯網的概 念，其認為物聯網已非單純的 RFID 技術，包括感測器技術、奈米技術、智慧嵌 入技術，使得任何物品都能產生物聯，例如汽車、家電、乃至於建築。
（二） 雲端運算：目前大家所熟知的雲端技術，其核心概念為公用演算、網格 運算等技術所演變而來，此名稱最早由 2006 年 Google 所舉辦的搜尋引擎大會所 提出，但就其發展脈絡而言，起源可能更早。簡言之，就目前普遍遵循的－－美 國國家標準與技術研究院（NIST）的定義 ，其為一種能夠依據需求，便利的從 網路上存取所供應的可配置（configurable）共享計算資源（如伺服器、儲存空 間、應用程式、網路以及服務等），這些服務能透過最少的管理工作或少量互動 方便且快速的供應與發佈，因此成本較低且具可用性。
（三） 大數據：簡單來說，大數據即為俗稱的海量資料或巨量資料，大數據的 科技內涵即為將大量龐雜、非結構性的資訊，整理為可用、可創造價值的資訊，
並產生預測性，進而提供各項決策或分析的基礎。
（四） 人工智慧機器人：人工智慧的最終目的即為在電腦上實現人腦的智慧，
過去機器人僅能進行結構化資料的判別，並在不具備三維視覺的狀況下做簡單的 重複性行動。但在多年的發展下，機器人學習領域已有重大突破，除了對問題解 決能力的大為提升外，動作也變得更加靈活。
上述科技的集合，產生了對整體社會改變的重大動能，就像以往的工業革命 一樣，此波衝擊絕不會只造成工業範疇的革命，而是會擴及所有產業。為更深入 了解 4.0 高科技策略的概念，下文將繼續對積極發展此策略的四國所提出的策略、
各自所偏重的要點進行說明。
二、德國：
4.0 高科技發展策略在德國的發展上，應可導向目前國際上討論度極高的
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「工業 4.0」的概念。工業 4.0 一詞最早出現於德國 2011 年舉辦的漢諾威工業 博覽會上。隔年，由羅伯特·博世有限公司（Bosch）所帶領的工業 4.0 小組，則 向德國政府正式提交了此概念的建議。並於 2013 年的漢諾威工業博覽會上提交 最終確定版本的報告，並向全球提出此概念1。
工業 4.0 的策略目標在公布以後，受到產官學界普遍支持，諸如前述工業 4.0 小組的成員羅伯特·博世有限公司、西門子（Siemens）、德國聯邦教育及研 究部、聯邦經濟及科技部、夫朗和斐應用研究促進協會、德國國家工程與科學學 院等2，德國政府更把工業 4.0 納入了《高科技策略 2020》的十大未來發展目標 中。
由德國最早提出的工業 4.0 概念，其核心為「網宇實體系統」
（Cyber-Physical System,CPS），所謂網宇實體系統又稱智慧整合感控系統或是 虛實合一製造系統。其目的為打破虛擬與現實世界的界線，使兩者產生直接互動。
簡單的說，此技術以物聯網為基礎，整合所謂 3C 技術－－即計算（Computation）、 通訊（Communication）與控制（Conntrol）。透過將微型電腦植入所有材料、物 件，機器人之中，使物與物、人與物、端對端，都能產生聯繫、通訊，乃至於溝 通與相互控制（宋文財等五人，2016）。
以此技術為基礎，工業 4.0 的終極目標為創造所謂的「智慧工廠」。簡單的 說，植入網宇實體系統的智慧化機器人、工廠與虛擬資訊緊密結合後，所有機器 設備便納入了智慧化的網絡內，透過該網絡，能自行分析生產狀況、可能碰到的 問題並自行調整生產方式，機器與機器間彼此協作、訂單不再透過接單並交由生 產線生產的方式，而是投過雲端直接傳遞給工廠內，根據不同需求、乃至於顧客 的客製化大數據分析，即時生產出兼具客製化與規模化的產品（韋康博，2015）。
1 李國維（2016），工業 4.0（三）：工業 4.0 的成功應用實例，科技新知報，
https://scitechvista.nat.gov.tw/zh-tw/feature/c/0/13/10/1/2430.htm，最後檢索日：
2017/1/9。
2 工業技術研究院（2015），工業 4.0 為臺德合作開新局，工業技術與資訊月刊 288 期，
https://www.itri.org.tw/chi/Content/Publications/contents.aspx?&SiteID=1&MmmID=2000
&MSid=655356673576501020，最後檢索日：2017/1/9。
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從賀桂芬（2015）所舉出的例子，可得知此智慧工廠的清晰圖像。其以一家 虛構的飲料工廠為例，某天工廠突然收到一筆臨時插入的訂單。以往的工廠程序 可能必須先暫停生產線，並拆下原本裝其他飲料的飲料槽，清洗後改換上欲生產 的臨時訂單。此一流程下來，動輒耽擱半天至一天。假設原料不夠，更須進一步 通知採購部門，並考慮價格、數量、品質，如此一來，絕非一天可解決的事。但 假若今天改由智慧工廠生產，工廠內的智慧網絡會立刻收到此訂單，瞬間評估出 產線的生產狀況、原料狀況，若評估能即時生產，產線內的機器便會彼此溝通，
更改產線流程，直接插單，生產乃至於裝配、運送都由機器人一次到位。若生產 原料或其他因素而造成插單困難，機器人也會即時通知相關部門。舉例來說，若 原料不足，則智慧化網絡會將訊息傳至採購部門的電腦，並分析出上游最適合的 供應商，以達到即時下單、以最有效率的方式生產的目的。
而欲透過 CPS 系統達成上述終極目標，基礎科技的需求也是一大重點。台灣 西門子(Siemens)數位工廠事業部、製程工業暨驅動科技事業部總經理鄭智峰指 出3：工業 4.0 涵蓋九大技術，包括擴增實境(AR)/虛擬實境(VR)、模擬
(Simulation)、大數據(Big Data)分析、自動機器人(Autonomous Robot)、雲端 運算(Cloud Computing)、工業網際網路(Industrial Internet)、網路安全(Cyber Security)、水準垂直整合/3D 列印(3D Printing)以及增進系統智慧化。然而細 究之，要達成智慧工廠的初步目標，其中最重要的四項核心技術為：物聯網
（Internet of Things）、雲端運算（Cloud Computing）、大數據(Big Data)及 人工智慧機器人（Artificial Intelligence＆Robot）。
但回歸 4.0 高科技的核心，最基礎的仍是前文所提到的四大科技範疇：物聯 網；雲端運算、大數據、人工智慧/機器人，此四大科技範疇都是網宇實體系統 最核心的技術，總結前述說明可得知：若無大數據則無法即時化、客製化的理解 顧客需求進而生產；若無物聯網則無法物物相連、機器彼此間產生溝通以及收集
3 Anthea Chuang(2016)，工業 4.0 商機強強滾，EET 電子工程專輯，
http://ilms.ouk.edu.tw/d9534524/doc/35056，最後檢索日：2017/1/9。
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產生大量數據；若無足夠支應智慧工廠的機器人技術，則無法產生最有效率的生 產方式；若無雲端技術，則上述智慧化網絡的生成則根本不可能發生。
總結而言，德國在其工業生產的優勢下，進一步提出「智慧生產」的未來構 圖，無非是為了延續其工業生產的優勢、減低其在資訊產業上遜於美國的劣勢。
而其所揭起的工業 4.0 的旗幟，則成功的引起了各國的關注。
三、美國4：
美國一直是資訊科技的領頭羊，也是虛擬經濟大國。然而在 2008 年的金融 危機後，其意識到虛擬經濟與實體經濟脫節的風險，為了重新平衡穩定經濟結構，
其從「去工業化」到「再工業化」的政策轉變為勢在必行。
重振製造業這個目標被提出，可追溯自美國總統巴拉克．歐巴馬（Barack Obama）2009 年的就職演說。該年 12 月，歐巴馬政府遂推出了《重振美國製造 業政策架構》（A Framework for Revitalizing American Manufacturing），該 架構明確的指出，美國將會處理虛擬經濟較實體經濟不平衡成長的問題。
在這個背景下，2011 年，美國更進一步推出了「先進製造業夥伴聯盟」
（Advanced Manufacturing Partnership,AMP）計畫，是為美國因應 4.0 高科技 發展策略的指導原則。
該計畫內容包含四個的子計畫：其一、美國政府將支持與國家安全相關的製 造業，其投入資金為三億美元。其二、為縮短先進材料的製造週期，美國提出「材 料基因組計畫」（Material Genome Initiative）來因應。其三、美國國家部門 將聯合投入開發新一代的智慧機器人。其四、美國將透過上述計畫，研發出耗能
該計畫內容包含四個的子計畫：其一、美國政府將支持與國家安全相關的製 造業，其投入資金為三億美元。其二、為縮短先進材料的製造週期，美國提出「材 料基因組計畫」（Material Genome Initiative）來因應。其三、美國國家部門 將聯合投入開發新一代的智慧機器人。其四、美國將透過上述計畫，研發出耗能