驅動工業4.0之IT能力影響商業模式創新之研究：基於動態能力的觀點 - 政大學術集成

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(1)國立政治大學企業管理學研究所博士學位論文. 驅動工業 4.0 之 IT 政能力影響商業模式創新之研治. 大. 立究：基於動態能力的觀點. ‧ 國. 學. Effects of Industry 4.0-enabled IT Capability on Business Model. ‧. Innovation: In Dynamic Capability View. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i n U. v. 指導教授：李易諭博士指導教授：季延平博士研究生：李宜靜撰中華民國一〇七年八月 DOI:10.6814/DIS.NCCU.BA.004.2018.F08.

(2) 謝辭博士學業的完成，代表自己完成了人生階段中一個重要里程碑，過程中的各種挑戰，帶給我滿滿的學習機會，以及鋼鐵般的意志磨練。首先，由衷感謝企管系李易諭老師與資管系季延平老師的共同指導，在論文撰寫的過程中給予耐心的教誨及大力的協助，不僅帶領我學習研究精神與素養，更重要的是面對問題的態度、解決問題的決心，以及做人處事的道理。在此向敬愛的指導教授們致上最崇高的敬意與感謝。同時，非常感謝口試委員張愛華老師、李小梅老師以及廖森貴老師，百忙. 政治大完善。此外，必須感謝接受訪談的專家們、幫忙填答問卷的受訪者們、不厭其煩立中蒞臨參與，在口試的過程中給予許多寶貴的建議，使論文內容能夠更加嚴謹與. ‧ 國. 學. 解答問題的助教與同窗，以及一路走來無條件支持的家人好友們，在在讓我感受到「當你真心想完成一件事，全宇宙都會來幫忙」的溫暖，這種關鍵時刻對於研. ‧. 究者來說是股莫大的助力，在此送上深深的感謝。. sit. y. Nat. 謹將這份完成博士學業的榮耀與喜悅，獻給偉大的幕後功臣們─最敬愛的. al. er. io. 父母與摯愛的家人，感謝你們的栽培與鼓勵，陪伴我渡過各種挑戰，讓我在完成. v. n. 學業的同時無後顧之憂，感恩之情難以言表。最後，感謝堅定踏出每一步的自己，. Ch. engchi. i n U. 能超越自己的永遠是自己，努力往下一個十年邁進！. 李宜靜. 謹致於. 國立政治大學企業管理系博士班中華民國一○七年八月. DOI:10.6814/DIS.NCCU.BA.004.2018.F08.

(3) 摘要由於德國工業 4.0 概念的興起，帶動了全球組織與產業鏈的新一波變革，對製造業從生產過程到策略決策乃至於商業模式各個層面產生巨大的影響。製造業是台灣產業發展重要支柱之一，在經濟和社會發展中佔有十分重要的地位。受到工業 4.0 及紅色供應鏈的產業因素與一例一休及法定薪資調漲等政策因素的影響，近來產業競爭愈加激烈，台灣製造業面臨不同以往的經營環境，現有資訊基礎建設、企業管理方式及商業經營模式，都受到更嚴峻的考驗。因此，企業必須透過不斷的動態調整核心競爭優勢，設法為產品與服務升級轉型，以適應新的. 政治大. 商業環境和競爭態勢，才能持續在瞬息萬變的商業環境中生存發展，避免陷入被市場淘汰的困境當中。. 立. ‧ 國. 學. 隨著資訊科技及競爭優勢理論的不斷發展，資訊科技與企業經營管理的關係日益密切。資訊科技已從企業獲取競爭優勢的途徑，轉變為企業競爭優勢的核. ‧. 心價值，資訊科技在企業策略層面的重要性不斷提升。在工業 4.0 智慧製造的浪. sit. y. Nat. 潮下，新科技的採用與資訊科技的整合儼然成為企業持續掌握先機並強化經營體. al. er. io. 質的關鍵。當資訊科技成為工業上更深層的應用，工業生產趨向智慧化、個人化、. v. n. 數位化，過去以人為導向的操作方式已朝智慧自動化製造的方向轉變，建立高度. Ch. engchi. i n U. 彈性的人機協作生產模式，傳統認定的上下游界限正逐漸模糊，產業鏈分工亦被重組並創造出新的價值，促使商業活動與合作模式的改變與創新。為此，企業除了須持續強化基礎工業技術、加強軟硬體設備支援資訊科技協作與分析的能力，同時須將既有的核心能力有系統地數位化轉型升級，使企業在高度不確定的環境中仍具有動態調整的能力，以進行利基型的商業模式創新。過去學者從不同的理論觀點對商業模式創新議題進行研究，在學術及實務的應用上累積了豐碩的成果。然而商業模式創新議題涉及層面廣泛，目前工業 4.0 相關研究以導入策略及應用層面為主，對於導入所帶來的組織轉變、相對應能力的發展、對商業模式創新的影響程度，以及導入的過程中可能面臨的挑戰，. DOI:10.6814/DIS.NCCU.BA.004.2018.F08.

(4) 存在深入探討的空間。因此，本研究為探討企業導入工業 4.0 相對應之 IT 能力發展，以文獻彙整建構出驅動工業 4.0 之 IT 能力三大構面與八項準則，透過德爾菲法凝聚 6 位產官學專家共識，重新定義了企業導入工業 4.0 所需具備之 IT 能力內涵，再藉由層級分析法進一步收集 20 份專家問卷，建立 IT 能力之重要性排序。同時，本研究亦針對台灣製造業在工業 4.0 高度變動的背景下，以資源基礎為理論脈絡的動態能力觀點建立結構方程模型，針對企業資訊科技能力、動態能力、動態環境和商業創新模式之間的關係進行實證研究，最終取得有效問卷 102 份進行資料分析。此外，為加強檢驗 IT 能力三大構面之相對重要性，基於. 政治大. 結構方程模型的假設支持，研究進一步驗證了驅動工業 4.0 之 IT 能力三大構面對動態能力的影響。. 立. 研究結果顯示，在驅動工業 4.0 之 IT 能力三大構面中，以 IT 基礎設施能. ‧ 國. 學. 力最為關鍵，基於 IT 之智慧能力亦有其重要性，而 IT 人力資源能力則位居第. ‧. 三，此結果與其在結構方程模型中對動態能力的影響，得到相似的結果驗證；在. y. Nat. 八項準則中，以 IT 策略規劃能力與同步預警能力最為關鍵。IT 策略規劃能力確. er. io. sit. 保企業從產線收集來的資料得到良好分析，並能為支援管理決策所用；IT 之同步預警能力能增進組織內外的溝通協調，對內透過同步預警機制即時監控，有效. al. n. v i n 及時地排除生產障礙以提升良率。對外則透過有條件之資料同步，縮短並簡化與 Ch engchi U. 供應鏈及客戶之間溝通所需時間與作業流程。此外，IT 能力越強、環境變動越劇烈，越有利於企業動態能力的形成，而動態能力會以顯著的中介機制增進商業模式創新，原因在於動態能力的形成促使企業具備感知、學習、整合與創新的能力，進而為企業帶來理念、組織、業務上的可能創新。本研究除了在學術上將工業 4.0 的背景引入動態能力及資訊科技理論，豐富其完整性，使其因地制宜、與時俱進，實務上亦透過調查分析結果，期盼能為企業在轉型時期提供可能的解決方案，進而為台灣製造業帶來新價值與競爭優勢。關鍵字：工業 4.0、資訊科技能力、動態能力、商業模式創新、動態環境. DOI:10.6814/DIS.NCCU.BA.004.2018.F08.

(5) 目次目次 ..................................................................................................................i 表次 ..................................................................................................................iii 圖次 ..................................................................................................................v 第一章緒論 ...................................................................................................1 第一節研究背景與動機 ..........................................................................1 第二節研究問題與目的 ..........................................................................6 第三節研究流程 .....................................................................................8 第四節論文架構 .....................................................................................10 第二章文獻探討 ...........................................................................................11 第一節工業 4.0 ......................................................................................11 一、德國工業 4.0 策略源起 ............................................................11 二、工業 4.0 運作機制 ....................................................................13 三、工業 4.0 技術應用 ....................................................................15. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. 四、工業 4.0 成熟度評估 ................................................................16 五、工業 4.0 價值創造 ....................................................................18 六、工業 4.0 驅動之商業模式創新.................................................21 第二節企業競爭優勢理論 ......................................................................23 一、結構學派：基於產業結構分析 .................................................23 二、能力學派：基於企業能力分析 .................................................23. sit. y. Nat. n. al. er. io. 三、資源學派：基於企業資源分析 .................................................24 四、策略聯盟學派：基於競合觀點 .................................................25 五、超競爭學派：基於超越競爭觀點 .............................................26 第三節動態能力理論 .............................................................................29 一、動態能力界定 ...........................................................................29 二、動態能力構成要素 ....................................................................32 三、動態能力演化機制 ....................................................................32 四、動態環境 ...................................................................................34 第四節資訊科技 .....................................................................................35 一、競爭優勢下的資訊科技 ............................................................35 二、資訊科技能力理論 ....................................................................41. Ch. engchi. i n U. v. 三、驅動工業 4.0 之資訊科技能力 .................................................43 第五節商業模式 .....................................................................................45 一、商業模式定義 ...........................................................................45 二、商業模式類型 ...........................................................................47 三、商業模式構成要素 ....................................................................47 四、商業模式創新 ...........................................................................49 i. DOI:10.6814/DIS.NCCU.BA.004.2018.F08.

(6) 第三章. 驅動工業 4.0 之 IT 能力評估準則建構 ...........................................51. 第一節德爾菲法 .....................................................................................51 一、研究方法設計 ...........................................................................51 二、問卷構面與準則修正 ................................................................55 第二節層級分析法 .................................................................................57 一、研究方法設計 ...........................................................................61 二、專家問卷分析結果 ....................................................................62 第三節小結 .............................................................................................77 第四章動態能力觀點下 IT 能力與商業模式創新之關係驗證 ....................79 第一節研究架構與假說 ..........................................................................79 一、IT 能力對動態能力的影響 .......................................................80 二、動態能力的中介作用 ................................................................82 三、動態環境的調節作用 ................................................................83 第二節操作型定義與衡量變項 ..............................................................85 一、驅動工業 4.0 之 IT 能力 ..........................................................85. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. 二、動態能力 ...................................................................................89 三、商業模式創新 ...........................................................................91 四、動態環境 ...................................................................................93 第三節研究方法設計 .............................................................................94 一、問卷設計 ...................................................................................94 二、抽樣設計 ...................................................................................95 三、預試問卷 ...................................................................................96. sit. y. Nat. n. al. er. io. 四、資料分析方法 ...........................................................................96 第四節資料分析結果 .............................................................................97 一、敘述性統計分析........................................................................97 二、信度與效度分析........................................................................104 三、模型分析與假設驗證 ................................................................106 第五節小結 .............................................................................................108 第五章結論與建議 .......................................................................................110 第一節研究結論 .....................................................................................110 第二節研究建議 .....................................................................................113 一、研究貢獻 ...................................................................................113. Ch. engchi. i n U. v. 二、管理義涵 ...................................................................................114 三、研究限制與未來建議方向 ........................................................115 參考文獻 ..........................................................................................................117 附錄一 AHP 專家問卷 ....................................................................................129 附錄二動態能力觀點之 IT 能力影響商業模式創新調查問卷 ......................136. ii. DOI:10.6814/DIS.NCCU.BA.004.2018.F08.

(7) 表次表 2-1. 企業競爭優勢五大理論學派 ..................................27. 表 2-2. 企業競爭優勢理論下之資訊科技 ..............................39. 表 3-1. 驅動工業 4.0 之 IT 能力 .....................................53. 表 3-2. 德爾菲專家資料 ............................................54. 表 3-3. 驅動工業 4.0 之 IT 能力評估準則修正 .........................55. 表 3-4. AHP 之配對比例尺度比較 .....................................59. 表 3-5. AHP 評估尺度的意義及解釋 ...................................60. 表 3-8. AHP 構面分析結果 ...........................................63. 表 3-9. AHP IT 基礎設施能力準則分析結果 ............................63. 表 3-10. AHP IT 人力資源能力準則分析結果 ...........................64. 表 3-11. AHP 基於 IT 的智慧能力準則分析結果 .........................64. 表 3-12. AHP 準則分析結果 ..........................................65. 表 3-13. 政府學術顧問 AHP 構面分析結果 .............................66. 表 3-14. 政府學術顧問 AHP IT 基礎設施能力準則分析結果 ..............66. 表 3-15. 政府學術顧問 AHP IT 人力資源能力準則分析結果 ..............67. 表 3-16. 政府學術顧問 AHP 基於 IT 的智慧能力準則分析結果 ............67. 表 3-17. 政府學術顧問 AHP 準則分析結果 .............................68. 表 3-18. 解決方案整合商 AHP 構面分析結果 ...........................68. 表 3-19. 解決方案整合商 AHP IT 基礎設施能力準則分析結果 ............69. 表 3-20. 解決方案整合商 AHP IT 人力資源能力準則分析結果 ............69. 表 3-21. 解決方案整合商 AHP 基於 IT 的智慧能力準則分析結果 ..........70. 表 3-22. 解決方案整合商 AHP 準則分析結果 ...........................70. ‧. ‧ 國. io. sit. y. Nat. n. al. er. 表 3-6. 學. 表 3-7. 治政 AHP 中各階層比較項目數 n 及其相對之隨機指標大 R.I.值............. 61 立 AHP 專家基本資料 ...........................................61. Ch. engchi. iii. i n U. v. DOI:10.6814/DIS.NCCU.BA.004.2018.F08.

(8) 表 3-23. 規劃導入智慧製造廠商 AHP 構面分析結果 .....................71. 表 3-24. 規劃導入智慧製造廠商 AHP IT 基礎設施能力準則分析結果 ......72. 表 3-25. 規劃導入智慧製造廠商 AHP IT 人力資源能力準則分析結果 ......72. 表 3-26. 規劃導入智慧製造廠商 AHP 基於 IT 的智慧能力準則分析結果 ....73. 表 3-27. 規劃導入智慧製造廠商 AHP 準則分析結果 .....................73. 表 3-28. 已導入智慧製造廠商 AHP 構面分析結果 .......................74. 表 3-29. 已導入智慧製造廠商 AHP IT 基礎設施能力準則分析結果 ........74. 表 3-30. 已導入智慧製造廠商 AHP IT 人力資源能力準則分析結果 ........75. 表 3-31. 已導入智慧製造廠商 AHP 基於 IT 的智慧能力準則分析結果 ......75. 表 3-33. 驅動工業 4.0 之 IT 能力構面對不同專家之重要性 ..............77. 學. ‧ 國. 表 3-32. 政治大已導入智慧製造廠商 AHP 準則分析結果 .......................76 立驅動工業 4.0 之 IT 能力準則對不同專家之重要性 ..............78. 表 4-1. 驅動工業 4.0 之 IT 能力衡量構面 .............................87. 表 4-2. 動態能力衡量構面 ..........................................90. 表 4-3. 商業模式創新衡量構面 ......................................92. 表 4-4. 環境動態性衡量構面 ........................................94. y. sit. er. io. al. v i n 樣本敘述性統計 ............................................99 Ch engchi U n. 表 4-6. Nat. 表 4-5. ‧. 表 3-34. 生產自動化、製造電子化與智慧自動化生產系統導入調查 ........101. 表 4-7. 導入工業 4.0 智慧製造相關技術解決問題調查 ..................103. 表 4-8. 研究構面信效度指標 ........................................105. 表 4-9. 子構面因素負荷量 ..........................................105. 表 4-10 研究假設檢定結果 ..........................................108. iv. DOI:10.6814/DIS.NCCU.BA.004.2018.F08.

(9) 圖次圖 1-1. 研究流程 ..................................................9. 圖 2-1. 工業 4.0 演進過程 ..........................................12. 圖 2-2. 服務創新煎蛋模型 ..........................................19. 圖 2-3. 商業模式九要素圖 ..........................................49. 圖 3-1. AHP 之決策結構.............................................59. 圖 4-1. 研究架構與假設 ............................................80. 圖 4-2. 研究架構與假設驗證 ........................................107. 學 ‧. ‧ 國 io. sit. y. Nat. n. al. er. 圖 4-3. 治政驅動工業 4.0 之 IT 能力子構面與動態能力關係驗證大 .............109 立. Ch. engchi. v. i n U. v. DOI:10.6814/DIS.NCCU.BA.004.2018.F08.

(10) 第一章. 緒論. 第一節研究背景與動機台灣製造業正面對著一個與以往不同的經營環境，製造業是我國經濟的支柱產業之一，在經濟和社會發展中佔有十分重要的地位。隨著紅色供應鏈的外部產業因素與一例一休內部政策因素的推行，製造產業的競爭變得更加激烈，其經營紛紛面臨嚴峻的考驗。傳統製造業在現有的資訊建設、企業管理理念、管理模式和商業模式上已難以適應新的經濟環境和新的競爭態勢，企業只有透過自身不. 政治大. 斷的變革才能夠繼續成功地在新的商業環境下生存與發展，避免陷入被淘汰的困. 立. 境當中。以下將研究背景歸納為政府政策衝擊、供應鏈衝擊、製造業的資訊化升. ‧ 國. 學. 級、工業 4.0 帶來的啟示等不同背景進行說明。. ‧. (一) 一例一休政策衝擊. sit. y. Nat. 「一例一休」是我國政府在 2016 年所推動的勞工工作日數改革政策，主要. n. al. er. io. 係修正《勞動基準法》，其相關修正案已於 2016 年 12 月 6 日在立法院三讀通過。. v. 法案內容適用於所有勞工，每週有一天由勞資約定的彈性例假日以及一天休息日，. Ch. engchi. i n U. 前者為強制休假、後者則保留彈性加班的空間，以確保勞工有足夠的休息時間。若有需要，雇主可在徵詢勞工同意後，讓勞工在法定的休息日加班，而例假日只有必要（天災、事變或是突發事件）時，雇主才能要求勞工加班。其中勞工在「一例」的例假日加班後，雇主依規定應予勞工擇日補假，然而不管是例假日或休息日，只要勞工加班工作，雇主都需付予加班費用。「一例一休」對於勞工上班及休息時數的新制度上路，提高加班費及放寬特休條件，直接反應在企業人力調派上的成本與壓力以及管理上的難度上，根據 1111 人力銀行的調查1，對企業最大. 1. 5 成 5 製造業受一例一休衝擊人事成本均增 9.1％. http://www.chinatimes.com/realtimenews/20170224004342-260410 1. DOI:10.6814/DIS.NCCU.BA.004.2018.F08.

(11) 的衝擊在於「加班費大增/人事成本增加」、「增聘人力/人事成本增加」、「員工排班困難」三項，其中高達九成三的製造業坦言因「一例一休」增加了 9.1%的人事成本。面臨勞動成本提升的壓力，企業對於人力結構運用上的改變勢在必行，政治大學經濟學系教授莊奕琦 (2016) 受訪2時曾提出，提高工資、增加休假理論上應能創造消費，達到修法後的外溢效果，但若考量現階段台灣廠商、市場環境… 等變數，效果恐怕大打折扣。因此，為了避免以上現象，產業創新升級與企業轉型已成為勞資雙贏的最佳解，而企業在轉型的過程中可能經歷的陣痛期則包括了企業將加速以自動化設備取代人工、改變對人才投資的策略…等面向。. (二) 紅色供應鏈產業衝擊. 立. 政治大. 紅色供應鏈最早來自於 2013 年英國金融時報 (Financial Times) 的報導，. ‧ 國. 學. 報導中指出中國大陸在全球電子資訊產業的位置，已逐漸脫離勞力密集的價值鏈末端組裝工作。起因於美國蘋果公司開始採用中國大陸廠商製造之 iPhone 零組. ‧. 件，並將其納入全球供應鏈的正式成員此一現象，對於原生供應鏈中的台灣、日. y. Nat. sit. 本、韓國等廠商的地位產生了可能的威脅。換言之，紅色供應鏈泛指中國大陸將. n. al. er. io. 原本需要從國外進口的中間財，轉為國內生產的「進口替代」政策，亦即將整個. i n U. v. 供應鏈建立在中國大陸內部，以內需替代國外進口的需求 (張博欽，2017)。紅. Ch. engchi. 色供應鏈相關的政策包含要求外商在地化，以及限制當地零件採購須達 30%以上，並更進一步投資中國大陸境內相關產業。台灣與中國大陸的貿易依存度很高，對中國大陸出口占我國出口的 40% (經濟部統計處，2017)。因此，紅色供應鏈對台灣的巨大衝擊將促使製造業競爭情勢更加嚴峻。就製造產業而言，產品推陳出新快速，生命週期亦越來越短暫。我國製造業的產值大多數來自於代工、組裝等標準流程，對於製程技術層面的創新居多，與產品開發則較少投入，而台灣廠商習慣以降低成本為競爭戰略，取代追求產品. 2. 【經濟學家這樣看】產業轉型，才是勞資雙贏的最佳解 http://www.cheers.com.tw/article/article.action?id=5079862 2. DOI:10.6814/DIS.NCCU.BA.004.2018.F08.

(12) 創新的核心能力，使其對競爭者的抵抗力道不足。因此，當台商在對岸設廠多年後，若未在技術上投入相對心力已增加自身能力提高技術門檻，對岸在地業者仿造其技術並自立門戶的情況非常多見。紅色供應鏈發展至今，中國大陸製造業者逐漸占據了資通訊產品價值鏈中的各個環節，進而影響到台灣廠商的市場占有率，使得台灣廠商原本的角色與地位逐漸被中國大陸廠商所取代。紅色供應鏈的崛起雖然牽制著台灣製造產業鏈的發展，優勝劣汰的結果使得體質較弱的製造業無法生存，然而紅色供應鏈也替體質良好的製造業降低了大製造業壟斷利潤的情形，創造了發展的空間，正如鴻海集團董事長郭台銘提及的. 政治大鏈」。因此，當台灣製造業面臨來勢洶洶的紅色供應鏈，企業必須多加思索如何立. 概念3「其實沒有所謂紅色、藍色或是綠色供應鏈，只有『有沒有競爭力』的供應. 往更高附加價值的產業鏈邁進。除了政府產業政策可能影響的外部因素，企業需. ‧ 國. 學. 重新思考其研發投入與技術創新是否足夠，以及以壓低成本為主的量產代工模式. ‧. 如何轉型為以創新為導向的高附加價值模式，取得不可取代的競爭力。. Nat. sit. y. (三) 製造業的資訊化升級. n. al. er. io. 企業轉型是企業在核心競爭力上的升級，包括在管理理念、思維方式和價. i n U. v. 值觀等方面的徹底變革，伴隨著企業策略、結構、行為方式、運行機制等方面的. Ch. engchi. 全方位改變，因此，應以一種策略觀和整體系統觀相結合的方式來指導企業轉型的研究和實務，而資訊化作為製造業提升競爭力的重要途徑，不僅是一種工具，亦是企業的戰略目標，同時也為管理上的轉型與創新所需 (余楓，2008)。台灣製造業資訊化與數位化目前處在相對初期的階段，存在著許多問題與風險，包含在資訊化環境下，製造業如何運用資訊技術、開展資訊化管理，從而提高企業的資訊化管理水準、增強管理能力，進而增強企業的競爭力，儼然已成為製造業現階段面臨的首要課題。製造業資訊化管理，自 1950 年以來，經歷了. 3. 台積電西進大陸郭台銘：沒有「紅色供應鏈」 http://www.chinatimes.com/realtimenews/20150917000016-260412 3. DOI:10.6814/DIS.NCCU.BA.004.2018.F08.

(13) 資料處理系統 (DPS)、管理報告系統 (MRS)、決策支援系統 (DSS)和策略資訊系統 (SIS) 等幾個階段。近年來，隨著通訊網路與物聯網的發展，傳統的組織結構產生了徹底的改變，建構於內部網路 (Intranet)、外部網路 (Extranet) 和網際網路 (Internet) 的資訊系統，已逐漸向電子資料交換 (EDI)、電子商務 (E-commerce)、使用電腦的後勤支援系統 (CALS) 和企業流程再造 (BPR) 等領域發展。企業內部利用電腦網路將總部與分部連接起來，使總部迅速得到決策所需的各種資訊，透過電腦整合製造系統 (CIMS)、智慧製造系統 (IMS)、虛擬製造 (VM)、精實生產 (LP)、敏捷製造 (AM)、彈性生產 (FP) 等應用 (劉文良，. 政治大由製造業資訊化發展方向可看出，製造業資訊化管理應用發展的目的在於立. 2012)，實現資訊的綜合應用及總部決策管理。. 打破製造業內部存在的各種資訊壁壘，從根本上改變企業收集、處理、利用資訊. ‧ 國. 學. 的方式，從而導致組織形式的巨大變革，推動業務流程再造促使組織結構的重構，. ‧. 使傳統的集中型組織結構轉變為更精確、敏捷、具有創新精神的扁平化動態網路. y. Nat. 結構，使企業能夠以最大限度發揮營運效能的生產經營方式。由此可知，資訊化. er. io. sit. 的發展替製造業管理帶來深遠的影響，不管在生產經營和內部管理上都帶來莫大的衝擊和根本上的變革。而近幾年，企業的資訊化正邁向下一輪的變革，產官學. al. n. v i n 界稱之為「工業 4.0」，它將對於製造業下至生產過程、上至策略決策的各個層面 Ch engchi U. 產生巨大的影響。. (四) 工業 4.0 帶來的啟示 2013 年，德國正式提出了工業 4.0 策略，並由來自產、官、學多個領域的專家組成的德國“工業 4.0 工作組”，發表了《保障德國製造業的未來：關於實施“工業 4.0”策略的建議》，為全球的第四次工業革命拉開了序曲。建議中提出，德國經歷了 18 世紀引入機械製造設備的“工業 1.0”，20 世紀初的電氣化的“工業 2.0”，始於 1970 年代資訊化的“工業 3.0”的發展歷程，目前物聯網和製造業服務化的發展，標誌著第四次工業革命的到來，即“工業 4.0”，是 4. DOI:10.6814/DIS.NCCU.BA.004.2018.F08.

(14) 德國工業進一步發展的方向。隨後，德國電氣電子和資訊科技協會發佈了德國 “工業 4.0”策略標準化路線圖，標誌著該策略即將進入正式實施階段。德國自 2013 年正式提出“工業 4.0”策略以來，加緊腳步將資訊通信技術應用到工業生產中，建立智慧整合感控系統 (Cyber Physical Systems, CPS)，透過智慧工廠和智慧生產，對產品製造、物流管理等各個環節進行智慧化全程控管，以促進製造業的智慧化、數位化、網路化和服務化發展，並催生出新型商業模式和生產方式。在德國工業 4.0 策略的推波助瀾下，世界經濟大國紛紛提出產業因應發展策略，美國啟動先進製造業夥伴關係 (Advanced Manufacturing. 政治大促進產業一條龍協同研發的綜效，以降低商品化的風險；中國提出「製造 2025」立. Partnership, AMP) 計畫，聚焦能快速商品化的新興科技，並分享政府研發設施，. 發展機器人自動化生產和現場大型成套作業裝備、機器人零組件和模組產業化等. ‧ 國. 學. 高端設備；日本提出「工業 4.1J」融合先進機器人技術，發展人機共存的未來工. ‧. 廠，全球國家進入下一波先進製造的競爭舞台。目前台灣製造業普遍存在著生產. y. Nat. 成本不斷上升、鄰近國家競爭環伺、產能過剩等諸多難題，台灣製造業有必要借. er. io. sit. 鑑德國工業 4.0 策略的基本想法和實施機制，借助於正在迅速發展的新產業革命的技術成果，加速推進製造業生產方式、企業組織和商業模式等方面的創新，促. al. n. v i n 進製造業的轉型升級。為此台灣政府提出「五加二」產業創新計畫，主力發展物 Ch engchi U. 聯網、生物醫學、綠能科技、智慧機械、國防產業、新農業與循環經濟，目標在於將台灣傳統上以代工為主軸的產業，轉向高附加價值、以服務與解決方案為導向的商業模式，為台灣產業帶來創新與轉型。德國工業 4.0 策略充分考慮到未來國際產業，特別是製造業競爭的特點及要求，強調從現階段德國工業發展的基礎和優勢條件出發，充分利用迅速發展中的資訊網路技術和智慧化、數位化設備，對製造業之生產方式、企業組織、生產流程等進行系統性的改造和升級，戰略性的搶佔未來世界製造業競爭的制高點。 Schlechtendahl、Keinert、Kretschmer、Lechler、Verl (2015) 認為工業 4.0. 5. DOI:10.6814/DIS.NCCU.BA.004.2018.F08.

(15) 是資訊科技在工業上的更深層次的應用，是第四次工業革命的重要組成部分。資訊科技的廣泛應用作為第四次工業革命的核心內容，使得工業生產進一步趨向智慧化、個人化、數位化，而工業 4.0 的關鍵技術是資訊通信技術，包括連線設備自動協調技術 (machine to machine, Ｍ2Ｍ）、企業資源規劃、產品生命週期管理與供應鏈管理的巨量資料聯動系統…等，其觀念應用包含了傳統製造業人工的操作方式朝自動化製造的方向轉變，由集中式控制向分散式增強型控制的基本模式轉變，目標是建立一個高度彈性、具備個人化和數位化特性、促使人機協作的製造生產模式。在這種生產模式中，傳統認定的上下游界限逐漸模糊，促使各種. 政治大現工業 4.0，企業需要建立物聯網及 CPS 等相關的資訊科技應用，而企業領導人立新的活動領域和合作形式，產業鏈分工將被重組並創造出新的價值。因此，要實. 則須具備精深的策略資訊管理視野。. ‧ 國. 學 ‧. 第二節研究問題與目的. 面臨全球物聯網浪潮和美國再工業化的挑戰，德國與日本遂提出工業 4.0. y. Nat. io. sit. 戰略發展，兩國對策皆從其既有的核心能耐發展而來 (簡禎富、林國義、許鉅秉、. n. al. er. 吳政鴻，2016)。例如，德國工業 4.0 是將其原先具備之機械和自動化的能力再. Ch. i n U. v. 升級，使設備成為生產中更大的價值提供者。因此，相對於工業先進國家在智慧. engchi. 製造的快速發展，台灣應善用過去在製造營運管理的經驗、供應鏈調度彈性及生產製造現場所累積的能力並以此為優勢，以「工業 3.0―工業 3.5―工業 4.0」為策略藍圖，發展適合台灣產業結構和特性的「工業 3.5」，作為現有「工業 3.0」和未來「工業 4.0」之間的動態發展策略。如此一來才能結合製造上的競爭優勢、生產系統彈性、和客製化能力，更快更聰明地滿足消費者需求，讓台灣能在先進國家和紅色供應鏈的夾擊下，憑藉累積之生產與作業管理的優勢，用「工業 3.5」的數位化創新模式在物聯網時代的全球供應鏈中卡位。而在生產與作業系統升級轉型的過渡期間，企業須持續強化基礎工業技術、加強其軟硬體設備在資訊科技上的協作與分析能力，同時將既有的核心管理能耐有系統地數位化，透過數位化 6. DOI:10.6814/DIS.NCCU.BA.004.2018.F08.

(16) 轉型使企業在面臨環境不確定性中，仍具有動態調整的能力，例如透過發展資訊科技的應用，如大數據分析和智慧化的生產解決方案，滿足客戶的潛在需求，以進行利基型的商業模式創新。因此，本研究將針對製造業在工業 4.0 發展中高度變動的背景下，以動態能力的策略觀點，探討企業 IT 能力和商業創新模式之間的關聯性。同時，由於全球化競爭和技術變革為商業模式創新提供了多面向的動因，企業變革與轉型的形式、規模、內容亦隨之有多種樣貌，學者各自從不同的理論觀點，運用不同的方法對商業模式創新議題進行研究，在學術及實務的應用上累. 政治大展趨勢下，目前工業 4.0 相關研究多以導入策略及應用層面為主，對於導入後所立積了豐碩的成果。然而商業模式創新議題涉及的層面非常廣泛，在工業 4.0 的發. 帶來的組織行為轉變、相對應能力的發展、對於商業模式創新的影響程度，以及. ‧ 國. 學. 導入的過程中可能面臨的挑戰，在研究上仍存在著可供深入探討的空間。因此，. ‧. 為能彌補上述文獻缺口，提供台灣製造業在工業 4.0 智慧製造時代所需發展的相. y. Nat. 對應資訊科技能力之方向參考，以提升競爭力。本研究以資源基礎的觀點，進一. er. io. sit. 步深入探討驅動工業 4.0 之資訊科技能力對於商業模式創新之影響，將工業 4.0 的背景引入動態能力理論及資訊科技理論中，豐富其涵蓋性，使其能因地制宜、. n. al. Ch. 與時俱進。主要之研究目的說明如下：. engchi. i n U. v. 1. 以德爾菲法及層級分析法建構出導入工業 4.0 的過程中，企業所需重視及具備之資訊科技能力，重新定義不同資訊科技能力的內涵，並針對其相對重要程度進行探究說明。 2. 針對企業導入工業 4.0 所需具備之資訊科技能力對動態能力發展之影響，以及其對企業在商業模式創新上所產生之影響，進行深入探討與驗證。 3. 從動態環境的角度，探究環境變動對於動態能力的影響，以及資訊科技能力對動態能力之間關係的影響程度。. 7. DOI:10.6814/DIS.NCCU.BA.004.2018.F08.

(17) 第三節研究流程依據 Wallace (I971) 所提出之論述，科學研究的過程中涉及許多不斷迴圈的活動，此過程既可始於理論，亦可終於理論。如果科學研究過程假設研究者已經選擇了一個有意義的研究問題，並且已經做了相關的文獻回顧。且認為問題很重要「值得研究」而已有的文獻對該問題不能提供有意義的答案時，研究過程就可以從理論或者觀察開始。從理論開始的研究被認為是演繹導向的假設檢驗研究（Deductive hypotheses testing study），而從觀察開始的研究則被認為是歸納導向的建立理論研究（Inductive theory building study）。如圖1-l所示，歸納. 政治大. 導向的研究方法位於圖的左半部，演繹導向的研究方法位於圖的右半部。圖的上半. 立. 部為邏輯的方法，即通過歸納和演繹的邏輯實現理論化的過程；圖的下半部則是實. ‧ 國. 學. 證的方法，即在研究方法的幫助下從事研究的過程。經過上述過程，研究假設會指導研究設計，其包括確定所需資料或觀察資料的類型、蒐集資料的工具、記錄資料. ‧. 的量表以及合適的樣本來源，假設隨之被轉化成觀察。透過測量、樣本歸納、參數. y. Nat. sit. 估計，觀察被轉換成實證結果。最後，檢驗假設的一致性，決定接受或是拒絕假設，. n. al. er. io. 以及假設是否得到資料的驗證支持。此一過程為透過邏輯推斷，對理論進行證實、修改或拒絕的研究流程。. Ch. engchi. i n U. v. 8. DOI:10.6814/DIS.NCCU.BA.004.2018.F08.

(18) 立. 政治大. n. Ch. engchi. er. io. al. sit. y. ‧. ‧ 國. 學. Nat. 圖 1-1 研究流程資料來源：Wallace (1971). i n U. v. 9. DOI:10.6814/DIS.NCCU.BA.004.2018.F08.

(19) 第四節論文架構本文所研究的商業模式創新是企業面臨高度不確定和變革中的環境時，在企業所需具備之資訊科技能力上的升級，同時亦受到動態能力的影響。研究架構分為五大章節，依序為第一章緒論、第二章文獻探討、第三章驅動工業 4.0 之資訊科技能力評估準則建構、第四章動態能力觀點下資訊科技能力與商業模式創新之關係驗證、第五章結論與建議，各章內容與邏輯結構說明如下：第一章：緒論。依據研究背景與動機，提出研究問題，並針對研究目的以及研究. 政治大第二章：文獻探討。對於國內外相關研究進行系統性歸納統整，包括企業資訊科立流程提出說明。. 技能力、企業競爭優勢理論、動態能力理論、商業模式創新等面向。分. ‧ 國. 學. 析工業 4.0 與商業模式創新之研究成果，了解工業 4.0 策略與紅色供應. ‧. 鏈現象如何改變製造業的生態環境，以及其對製造業帶來的衝擊。. y. Nat. 第三章：驅動工業 4.0 之資訊科技能力評估準則建構。本研究主要應用文獻蒐. er. io. sit. 集法組成工業 4.0 所需具備 IT 能力之評估架構，並以多準則決策分析進行驅動工業 4.0 之 IT 能力模型中各構面與準則之優先權重之評估，本章. al. n. v i n 分別說明德爾菲法以及層級分析法之研究設計與結果。 Ch engchi U. 第四章：以動態能力觀點，對資訊科技能力與商業模式創新之關係驗證。基於文獻探討基礎建立研究理論架構，並針對構面因果關係提出研究假設，界定變數之操作型定義，說明研究問卷設計與資料分析方式，包括敘述性統計分析、信度與效度分析，以及驗證研究假設是否得到資料支持。第五章：結論與建議。根據文獻探討及實務驗證的分析結果提出研究發現，對其做出結論與建議，並針對研究的主要問題與目的進行總結，說明研究在理論上及實務上的貢獻，使其作為相關產業經營之參考，亦提出研究的侷限性，對未來研究提出可能之發展方向。. 10. DOI:10.6814/DIS.NCCU.BA.004.2018.F08.

(20) 第二章. 文獻探討. 第一節. 工業 4.0. 一、德國工業 4.0 策略源起 2013 年，德國正式提出了工業 4.0 策略，並由來自產、官、學多個領域的專家組成的德國“工業 4.0 工作組”發表《保障德國製造業的未來：關於實施 “工業 4.0”策略的建議》，提出德國經歷了 18 世紀引入機械製造設備的“工業 1.0”，20 世紀初的電氣化的“工業 2.0”，始於 20 世紀 70 年代資訊化的“工. 政治大. 業 3.0”的發展歷程，而目前物聯網和製造業服務化，引領第四次工業革命的到. 立. 來，即所謂的“工業 4.0”，是德國工業未來進一步發展的方向。隨後，德國電. ‧ 國. 學. 氣電子和資訊科技協會發佈德國“工業 4.0”策略標準化路線圖，標誌工業 4.0 策略進入正式實施階段。德國工業 4.0 策略充分考慮新一代產業革命的時代特徵. ‧. 和產業變革的基本趨勢，考慮未來國際產業競爭的特點及要求，尤其強調從德國. Nat. sit. y. 工業發展的基礎和優勢條件出發，藉由迅速發展的資訊網路技術和智慧化、數位. n. al. 領德國搶佔未來世界製造業競爭的制高點。. Ch. engchi. er. io. 化設備，對製造業生產方式、產業組織、生產流程等進行系統性改造和升級，帶. i n U. v. 長期以來，德國在製造業發展過程中十分重視製造技術的研發及應用，同時強調高度專業化管理在複雜工業生產系統中的應用，這是德國製造業維持高度競爭力的關鍵因素。Dimitratos、Voudouris、Plakoyiannaki、Nakos (2012) 指出，在新一輪產業革命和資訊科技得到迅速發展及廣泛應用的條件下，德國積極將資訊科技應用於機械和裝備製造業，在嵌入式系統和自動化工程的領域都獲得顯著成效。伴隨新一代資訊網路技術和數位化、智慧化技術的發展及應用，德國基於其製造業的獨特優勢和發展基礎，提出“工業 4.0”的製造業發展策略，力求製造業新的轉型升級和國際競爭力不斷提升，以維持其世界製造強國的地位。德國學術界和產業界普遍認為“工業 4.0”觀念是以智慧製造為主導的第四次 11. DOI:10.6814/DIS.NCCU.BA.004.2018.F08.

(21) 工業革命，亦即一種革命性的生產方法，透過充分利用資訊通信技術和網路實體系統等方式，帶動製造業智慧化轉型。Lasi、Fettke、Kemper、Feld、Hoffmann (2014) 指出該策略在德國學術界和產業界的積極建議和共同推動下形成，並由政府升級為國家發展策略。Gruber (2013) 指出工業 4.0 是工業生產方式的新一輪創新，是繼第一台自動紡織機、第一條流水線和第一個可透過程式控制的機台誕生之後，由網際網路、巨量資料、雲端運算、物聯網等新技術為工業生產帶來的革命性變化。學界將前幾次重大發明依序定義為工業 1.0、工業 2.0、工業 3.0，此次重大工業變革即為工業 4.0，示意如下圖 2-1。. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i n U. v. 圖 2-1 工業 4.0 演進過程資料來源：鼎新電腦 (2015) 第三次工業革命是工業 4.0 的重要組成部分，而資訊科技在工業上更深層次應用則為第四次工業革命的核心內容，使得工業生產進一步趨向智慧化、個人化、數位化 (Schlechtendahl 等人，2015)。工業 4.0 的關鍵技術是資訊通信技術，包括連線設備自動協調技術 (machine to machine, Ｍ2Ｍ）、企業資源規畫、產品生命週期管理與供應鏈管理的巨量資料聯動系統等。工業 4.0 策略的核心是建立智慧整合感控系統（CPS）。智慧整合感控系統是集網路、計算和實體環 12. DOI:10.6814/DIS.NCCU.BA.004.2018.F08.

(22) 境於一體的多維複雜系統，透過三者深度融合與合作，實現製造工程系統的即時感知、動態控制和資訊服務。Sailer (2014) 指出，德國工業 4.0 策略的智慧整合感控系統包括智慧型機器、儲存系統和生產設施等，它們自動交換資訊、觸發動作和控制，從入廠物流到生產、銷售、出廠物流和服務等各個環節，實現數位化和端到端的整合。智慧整合感控系統徹底改善了生產製造的流程，不僅整合製造過程以彈性配置資源，亦使其差異化管理以不斷拓展機會。德國聯邦教育研究部工業 4.0 工作組提出之德國工業 4.0 策略規畫實施建議中提出，工業 4.0 的兩大主題為智慧工廠和智慧生產。前者主要涉及智慧化生產系統、過程以及網路化. 政治大 3Ｄ技術在工業生產過程中的應用等。德國工業 4.0 策略十分注重中小企業的參立. 分散式生產設備的導入；後者主要涉及整個企業的生產物流管理、人機互動以及. 與，盼能使中小企業成為新一代智慧化生產技術的使用者和受益者，同時也成為. ‧ 國. 學. 先進工業生產技術的創造者和供應者。工業 4.0 策略的實施主要涉及三個面向，. ‧. 即透過價值網絡實現水平整合，實現生產網路與社會網路、城市基礎網路等的完. y. Nat. 全無縫連接；將端對端的數位整合工程貫穿於整個價值鏈；實現垂直整合和建立. n. a. er. io. sit. 網路化製造系統。. 二、工業 4.0 運作機制l. Ch. engchi. i n U. v. 德國工業 4.0 將物聯網和服務網路應用到製造業，企業將其生產過程中涉及的機器、儲存系統、生產設施等都融入到智慧整合感控系統中。首先，實施工業 4.0 的第一步是透過該系統的智慧型機器、儲存系統和生產設備的處理，實現從入廠物流到生產、銷售、出廠物流和服務的數位化，將資訊通信科技的端到端作整合，並實現相互獨立的自動資訊交換、動作觸發和動作控制，改善設計、製造、工程、材料等階段之生產製造過程。基於智慧整合感控系統的學習網路，根據業務流程的不同面向，如品質、時間、風險、價格和綠色永續性等，對生產過程進行動態配置，使原物料和供應鏈實現連續微調，製造流程更加彈性，製程結構和供應結構更加優化。在投入生產前或正在生產的過程中，若發生臨時需求變 13. DOI:10.6814/DIS.NCCU.BA.004.2018.F08.

(23) 化，生產過程亦可及時作出調整，實現高度客製化、個人化的生產模式。其次，透過智慧工廠和智慧生產品達成水平整合和垂直整合，使製造生產邁向全製程的智慧控制。水平整合即將各種使用不同製造階段之 IT 系統整合在一起，包括公司內部材料、能源和資訊的配置，例如入廠物流、生產過程、出廠物流、行銷…等，也包括不同公司間的配置。垂直整合則是為了提供端到端的解決方案，將各種不同層面的 IT 系統整合在一起，例如監控感測、生產管理、製造和執行…等各層面。德國工業 4.0 策略要求智慧產品具有獨特的可識別性，即使在被製造時也可被隨時分辨出來，而智慧產品能確保各要素在工作範圍內發揮. 政治大訊匯集起來供智慧工廠參考，以保障在物流、裝配和保養等環節能達到滿足客戶立最佳作用，並能在產品生命週期內即時確認其損耗程度，並進一步將相關使用資. 需求的最佳狀態。. ‧ 國. 學. 第三，催生新型態的商業機會和模式，以便更加充分合理地發揮人力資源. ‧. 的運用。在德國工業 4.0 策略的推動下，產業隨之發展出全新的商業模式以有效. y. Nat. 滿足客戶的個人化需求。全新的商業模式可能透過動態定價和合作夥伴連結，提. er. io. sit. 供其有效解決方案，有利於企業充分考慮顧客和競爭對手情況，加強與供應商和客戶之間的連結和合作。同時，新的商業模式也可以確保潛在的商業利潤在整個. al. n. v i n 價值鏈的所有利害關係人之間能公平地共用，包括新進入的利害關係人。德國工 Ch engchi U. 業 4.0 策略將使企業員工根據生產實際需求和環境敏感程度來控制、調節和配置智慧製造資源及生產步驟，員工可不受限於例行任務的執行，更專注於創新和附加價值較高的工作內容。因此，工業 4.0 策略有助於員工保持更長時間的生產力，以更彈性的組織架構使員工能夠將工作和個人生活規劃相互結合，對於員工短缺問題有所幫助。第四，創新製造業的工作方式，顯著提升製造設備和製造產品的安全性。德國工業 4.0 策略提出的協作工作方式可透過虛擬的、行動的工作方式進行，使得工作人員可以不受限於製造現場。員工將被鼓勵在工作中透過智慧輔助系統，. 14. DOI:10.6814/DIS.NCCU.BA.004.2018.F08.

(24) 使用更多元友善的操作介面。除了全面教育訓練和持續職業發展外，工作組織和設計模型將使員工擁有更多的自我管理自主權，同時也使得員工有更好的機會能釋放出工作潛力，提高創新活動的數量和效率。工業 4.0 製造系統涉及到人員、 IT 系統、自動化元件和機器等諸多方面，因而對製造設備和製造產品安全性要求更高，透過其製造產品、製程和機器身份識別的獨特性和安全性，為智慧工廠提供安全防護，同時亦重視員工教育訓練和持續的職業發展，提高員工安全生產之意識和能力。. 三、工業 4.0 技術應用. 治政 (一) 工業 4.0 解決方案能夠對資料集中分析和應用大立透過巨量的資料分析，企業可以集中審視作業流程，從而根據審視結果將 ‧ 國. 學. 流程最佳化。2017 年，福特汽車透過實施巨量資料解決方案提升了交付產品的. ‧. 品質和可靠性4。透過複雜的分析，此巨量資料方案實現了大量感測器資料的互聯和處理，公司能夠及時發現有缺陷的零組件，從而在生產流程中儘早排除。為了. y. Nat. io. sit. 確保資料能夠在相應的價值鏈中安全的交換，為產品貼上清晰的標籤如條碼、. n. al. er. RFID 和 NFC，以及透過即時資料來控制生產，已成為企業的主要關注點。. Ch. engchi. (二) 物聯網的數位化特點發揮重要功用. i n U. v. 垂直數位化的其中一個方面就是確保資料和資訊能夠在多個環節中，包括銷售、產品開發、製造、物流…等面向達成流通性，例如應用更多的感測器、內置系統和互聯設備，加深價值鏈上的水平和垂直合作。透過製造系統互相串聯、系統當機防護，以及分析能力的改進，能夠提升品質、增強彈性和降低成本。透過對各面向流程以及價值鏈的數位化升級，可減少製造過程中的出錯率以提升了工廠效能，可能的改進面向包括：(1) 開發、供應鏈資料，以及製造流程的垂直. 福特汽車與時俱進，以大數據提供連網車最佳體驗 https://www.digitimes.com.tw/iot/article.asp?cat=158&cat1=20&cat2=&id=00004979 24_xqs83tbl3bmnjt355x6qq. 4. 15. DOI:10.6814/DIS.NCCU.BA.004.2018.F08.

(25) 可用性和整合；(2) 即時資料分析能力和資料管理，為所有系統和元件分配專有 IP 地址；(3) 重要流程自動化，有效監測作業流程和製程參數；(4) 資源利用率和效能；(5) 企業能夠追蹤、監控來自供應商的全面資訊，從而實現產品的全生命週期管理。透過製程中越來越多的驅動器和感測器建置，收集所有產生的資料，滿足日益成長的需求，提升獲利性。 (三) 透過工業 4.0 解決方案提升資源利用率和效能隨著業界預期透過更少的原物料和能源生產出更多產品的趨勢，工業 4.0 能夠提升資源利用率和效能，從而實現高效率與可持續性的生產方式。流程和價. 政治大領域；(2) 減少流程重複環節；(3) 實現品質損失的最小化；(4) 加強生產彈性立值鏈實現數位化後，可能帶領一系列改進，包括：(1) 更好地聚焦價值鏈的核心. ‧ 國. 學. 及流程一致性。. ‧. 四、工業 4.0 成熟度評估. sit. y. Nat. Strategy& 管理顧問公司 (2016) 提出了工業 4.0 成熟度的評估體系，針. io. er. 對製造業在六個維度進行評估，並提出相對應的方式以提升製造業的智慧化水準。. al. 維度內涵分別說明如下：. n. v i n Ch 數位化產品和服務：企業的業務組成中產品和服務是以何種方式組合？提供 engchi U. 1.. 何種數位化功能和服務？研發和設計的數位化程度如何？ 2. 市場和客戶取得：透過何種通路和客戶形成互動？透過哪類資料去瞭解客戶的購買行為？如何追蹤和客戶互動的效果？ 3. 價值鏈和流程：如何規劃企業資源和產能？如何將生產和內部各單位有效結合？如何對供應鏈進行有效管理？ 4. IT 建立和資料管理：數位化技術如何有效對企業流程形成支援？核心的技術能力是什麼？IT 基礎設施如何有效支援數位化服務？ 5. 組織架構和企業文化：企業組織架構的彈性度如何？企業具備何種工業 4.0 16. DOI:10.6814/DIS.NCCU.BA.004.2018.F08.

(26) 相關能力？ 6.. 行政程序、法律遵循和稅務：企業遵循如何在技術上確保並有效實施？法律風險如何解決？是否意識到稅務機會？如何確保網路安全？ Strategy& 管理顧問公司 (2016) 亦提出三個智慧化方法以供企業短期內. 提高數位化能力，分別說明如下： 1.. 智慧製程：根據企業生產產能情況，結合產品交貨的先後順序，充分合理地分配生產資源，將產能剛好及時的安排在每個生產階段，並由中央資料管理系統有效打破各環節資訊間的阻礙，為企業各個環節提供智慧化資訊，以提. 政治大. 高供應鏈效率。透過智慧機會分析系統可以預測訂單機會，使銷售營運流程. 立. 達到最佳化，提高企業營運效率。智慧物流：利用條碼、RFID、全球定位系統等物聯網技術，透過資訊處理和. ‧ 國. 學. 2.. 網路通訊平台實現貨物運輸過程的自動化作業和最佳化管理，提高物流行業. ‧. 的服務水準，降低成本，減少自然資源和社會資源消耗。智慧物流系統專注. Nat. sit. y. 於企業的即時貨運資料，透過不同維度資料，例如溫度、電壓等來顯示貨品. n. al. er. io. 的運送狀態，並透過即時追蹤和自動化業務流程系統等智慧配套服務來提升. i n U. v. 企業的整體訂單處理速度，提高企業的供應鏈效率、降低營運成本、增強客. Ch. engchi. 戶關係，以實現訂單到金流的全面整合。 3.. 智慧倉儲：透過貨物倉庫管理各個環節資料登錄的速度和準確性，確保企業及時準確地掌握庫存真實資料，合理保持和控制企業庫存；透過系統性的編碼，對庫存貨物的批次、保存期限等資訊進行管理；透過延遲生產進行客製化，將製造和配送中心與倉庫做整合，使其面對顧客訂單時能更有效率的反應以快速調整發貨，並透過 RFID 技術即時監控可用的庫存產品，從而對每個倉庫的庫存進行智慧庫存調配…等方式來提高訂單預測準確率，以達成降低庫存的目的。. 17. DOI:10.6814/DIS.NCCU.BA.004.2018.F08.

(27) 透過以上 Strategy& 管理顧問公司提出的以上三個方式，製造企業可以有效地提高生產和營運效率、降低企業的營運成本，提升其智慧化和數位化能力。同時，上下游企業之間仍需致力於打造資訊端的串聯與整合，縮小與國際先進製造企業間的差距，才能在面臨國際競爭時進行有效的抗衡。. 五、工業 4.0 價值創造 Lee (2015) 認為工業 4.0 能帶動企業的智慧化和數位化。企業需要跳出過去的製造業模式和生產製造過程，思考如何將製造的價值提升，以及轉型成為基於巨量資料分析的智慧製造。透過監控與分析，工業巨量資料為製造業帶來不一樣的價值創造以及新的契機。. 立. 政治大. ‧ 國. 學. (一) 煎蛋模型理論. 第四次工業革命與前三次工業革命的最大分野在於工業視角的轉變，企業. ‧. 從追求製造端生產力導向，轉為用戶端的價值需求導向，使製造過程和價值向使. sit. y. Nat. 用端延伸。工業 4.0 的推動，改變了工業價值鏈從生產端走向消費端、從上游向. n. al. er. io. 下游推動的模式，從用戶端的價值需求出發提供客製化的產品和服務，並以此作. v. 為整個產業鏈的共同目標，使整個產業鏈的各個環節實現協同優化。. Ch. engchi. i n U. Lee (2015) 認為企業所提供的核心產品與服務就像“蛋黃”和“蛋白” 的關係 (如圖 2-2)，以往企業聚焦於蛋黃部分的核心產品競爭，忽略了蛋白部分可能發生的創新服務。而根據 Lee 引用老子《道德經》的思想「有之以為利，無之以為用」，「有」指的是可見的、固定的、有區別於其他的實體；「無」則是隱藏的、變化的、發揮效用的無限可能性。「利」代表的是可佔有、可收穫、可使用的基礎條件，而「用」則是可供發揮和可作為的空間和方向。老子的智慧在當今工業 4.0 的商業模式和產品設計中仍然適用，現今多數企業將重點放在有形的物件、技術的突破和引進上，但缺乏「無」和「用」的概念，亦即技術或產品只是手段，其核心目的是在使用中創造價值。這種以創造價值為目標的思維 Lee 18. DOI:10.6814/DIS.NCCU.BA.004.2018.F08.

(28) (2015) 透過「煎蛋模型」來加以解析，以價值為核心的產品不僅是一種產品本身（蛋黃），還包含了周邊配套服務所衍生的價值 (蛋白），蛋黃部分滿足的是用戶有形的、可見的需求，而蛋白部分代表著用戶尚未被發掘的、看不見的潛在需求。以往企業在打造出更好的產品 (蛋黃) 中競爭，未來企業將在創造出更大的價值服務 (蛋白) 上競賽，以產品作為服務的載體，以使用數據作為服務的媒介，透過大數據在用戶的各個接觸點上不斷挖掘其需求缺口，為用戶創造價值。. 立. 政治大. y. ‧. ‧ 國. 學. Nat. n. al. (二) 製造業的蛋黃與蛋白. sit er. io. 圖 2-2 服務創新煎蛋模型資料來源：Lee (2015). Ch. engchi. i n U. v. 以煎蛋模型的觀點來看第四次工業革命，智慧製造系統中的 6M 和 6C 就如同“蛋黃”與“蛋白”的關係 (Lee, 2015)。傳統的製造系統在前三次工業革命中主要在 5M 的領域中實現技術突破與相互競爭，5M 包括：Material 材料 (原材料與進廠零件等)、Machine 設備 (生產設備與智能設備等)、Method 方法 (工藝和生產參數等)、Measurement 測量 (六西格瑪、感測器監測等)、Maintenance 維護 (品質管控、即時生產過程檢測和運維成本等)。在傳統製造業向智慧化轉型的過程中，利用智慧傳感器與分析技術將 5M 系統中產生的巨量工業資料連接，並對於當下和未來的設備狀態建立分析模型，使決策能夠能深入至整個產品生命週期。因此，負責數據和知識模擬監測、優化、防範等工作的第 6 個 M 「Model 19. DOI:10.6814/DIS.NCCU.BA.004.2018.F08.

(29) 建模」，在智慧化轉型過程中扮演了關鍵的角色。整體而言，製造業 6M 指的是透過系統性的整合，使製造生產達到資訊化與自動化的過程，並透過建模對未來的預測分析，讓製造業者能針對核心產品 (蛋黃) 進行強化。而在工業 4.0 的環境下，為了獲取資料並從資料分析中取得洞察力和新價值，使感測器設備、群體乃至社區網路等之間的連接更有意義，必須將先進的運算技術和資訊物理系統結合起來，以適應當下的大數據環境。透過“6C”創造所謂的價值服務，包括 Content 內容（客戶端、供應鏈、合作夥伴端與生產製造端數據）、Cyber 網路（網路端的虛擬世界）、Cloud 雲端運算（私有雲、公有雲與. 政治大群（客戶群組、生產端供應體系）、Customization 客製化（個人化的服務與價立. 混合雲等運算技術）、Connection 連結（傳感器、物聯網等連結）、Community 社. 值）。在強化“蛋黃”的同時，如何透過價值服務將“蛋白”做大，是贏得未來. ‧ 國. 學. 持續競爭力的關鍵，亦是工業 4.0 給製造業帶來的新價值與新挑戰。. ‧. (三) 從數據看見價值缺口. sit. y. Nat. 無論是發現用戶價值的缺口、找出並管理不可見的問題、實現無憂的生產. al. er. io. 環境，或是為用戶提供客製化的產品和服務，這些價值創造都須仰賴企業對數據. v. n. 的挖掘與分析。企業透過數據分析，進而發出未來潛在的價值缺口與蛋白商機，. Ch. engchi. 可由四個方向作為出發點，分述如下：. i n U. 1. 解決可見的問題：對於核心競爭力的優化，例如產品品質仍可透過持續改善進行優化，進而滿足用戶可見的需求。 2. 避免可見的問題：藉由數據挖掘出新的知識，替原有的生產系統和產品增加價值，例如將汽車配備智慧幫手功能，行經事故率較高的區域時發出減速提示以提醒駕駛。 3. 管理和解決不可見的問題：利用創新的方法與技術解決未知的問題，例如從生產數據中尋找生產工藝與方法的優化方式，或利用傳感器數據分析來預測可能發生的生產問題並提出預警。 20. DOI:10.6814/DIS.NCCU.BA.004.2018.F08.

(30) 4. 尋找和滿足不可見的價值缺口：避免不可見因素的影響，例如輪胎公司透過汽車輪胎的智慧監測，在胎紋不足或胎壓過低時提醒駕駛，以避免交通事故。. 六、工業 4.0 驅動之商業模式創新工業 4.0 提供的技術機會點能夠幫助企業建立數位化的新商業模式。在此商業模式下，由於數位化技術減少了傳統的進入障礙，因而對新進入市場的公司而言進入門檻相對較低，可較輕鬆地撬開現有市場並與客戶之間的連結並建立關係。隨著資料分析在各流程中的廣泛應用，既有的商業模式也會更加由資料驅動和更加以客戶為中心。工業 4.0 所帶來的最大益處就是能夠提升企業的規劃和控. 政治大. 制能力以及增加客戶滿意度。新型態的商業模式主要關注點在於如何集中使用資. 立. 料以及如何實現產品和價值鏈的數位化創新，以及利用資訊系統作業所獲得的資. ‧ 國. 學. 料來創造新的附加值。目前許多公司已發展出相對應的模式，提高資料使用並獲得附加值，例如 Google 透過提供免費的數位化產品獲取大量的用戶資料。新型. ‧. 態的商業模式主要理念是利用數位化技術打破固有價值鏈，開闢以往無法實現的. y. Nat. sit. 新收入來源。而資訊和通信產業為數位化的先驅產業，其主要原因在於資訊和通. n. al. er. io. 信產業已先行開發了基於雲端服務的主要商業模式，從而使企業能更妥善地運用. i n U. v. IT 基礎設施和相關應用。同時，包括工程、機械和生產企業在內的傳統製造業正. Ch. engchi. 提供越來越多解決方案型態的產品服務，跳脫了實體產品的銷售模式。因此，延續 Lee 所提出之煎蛋理論的脈絡，企業賣的有形產品是蛋黃，而無形的加值服務即是蛋白，工業大數據的運用成為工業 4.0 創造其蛋白價值的核心能力。以德國的傳統製造業來看，德國的製造業透過與客戶在產品使用和業務流程中的深入整合，並憑藉其專精的製造能力，維持其「蛋黃」在製造業中的領先地位。然而，隨著近年來以物聯網、大數據為代表的新技術風行，新型態的競爭對手另闢捷徑，在與客戶互動的接觸點上直接與客戶進行溝通並提供加值服務，找出屬於自己的「蛋白」商機，以商業模式的創新跳脫過去強化蛋黃的框架，例如壓縮空氣設備製造商將原有之銷售設備的商業模式，轉變為銷售壓縮空氣的服 21. DOI:10.6814/DIS.NCCU.BA.004.2018.F08.

(31) 務，按照客戶使用壓縮空氣的體積和壓力等指標進行收費；機床製造商將已出售給客戶的精密加工機床進行聯網，將客戶的閒置加工時間或能力進行出租或出售，説明客戶按照加工時間或加工精度進行收費，以精密加工能力作為服務；生產咖啡機的廠商將咖啡機聯網，進行遠端監控和維護，同時透過數據可以掌握補充咖啡豆等原料或修理機器的訊息，以提供及時到場補充咖啡豆或設備的維護服務；輪胎製造商透過在輪胎上安裝聯網的感測器，即時收集輪胎使用資料，為物流車隊輪胎使用提供管理和優化的服務。對此，傳統的製造廠商面臨不可忽視的威脅，也替製造業的傳統商業模式帶來了新的思路和衝擊。. 政治大轉向服務化的新商業模式。企業在核心競爭力上逐漸從過去原有的製造能力轉變立. 近年來企業聚焦於提升資訊科技數位能力的過程，各行各業皆出現由產品. 為製造能力以及數位化能力；而最終的產品價值亦從過去的製造加值，轉變為製. ‧ 國. 學. 造價值以及資訊技術加值的服務。羅蘭貝格國際管理諮詢公司與德國工業總會. ‧. （2015）合作的研究發現，如果歐洲能夠跟上這股數位化商業模式創新，2025 年. y. Nat. 全歐的製造業總價值將增加 1.25 兆歐元。相反的，若未能掌握數位化所帶來的. er. io. sit. 風險，則 2025 年歐洲各產業的損失可能高達 6,050 億歐元。由此見得，這波數位化商業模式轉變為全球製造業帶來的衝擊著實不容小覷。. n. al. Ch. engchi. i n U. v. 22. DOI:10.6814/DIS.NCCU.BA.004.2018.F08.

(32) 第二節企業競爭優勢理論所謂競爭優勢，就是企業在產業中所處的地位使其在參與競爭和吸引顧客等方面具有的一種超越競爭對手的優越態勢，在特定業務的經營中能夠向客戶提供超過競爭對手的價值，並獲取超額利潤（Porter, 1985)。Porter 認為競爭優勢來自於企業創造產品或服務所取得的收益超過其成本的價值。究竟是什麼構成了企業競爭優勢的源泉？企業應當怎樣為獲取長期的競爭優勢而累積力量？這些正是競爭優勢理論所關注的主要問題。自 1980 年代以來，企業競爭優勢理論研究分為五大學派，即結構學派、能力學派、資源學派、策略聯盟學派和超競爭學派。. 立. 政治大. ‧ 國. 學. 一、結構學派：基於產業結構分析. 1980 年代，隨著產業組織理論的發展，形成了以 Michael Porter 為代表. ‧. 的結構學派 (Porter, 1985)，其理論建立在產業組織經濟學的"結構-行為-績效. sit. y. Nat. (SCP) "這一典範上，Porter 認為企業競爭優勢是由產業結構決定，是由產業中. al. er. io. 的五種競爭力量（即新進入行業者的威脅、替代產品或服務的威脅、買方能力、. v. n. 賣方能力和現有競爭對手的競爭）所決定，進而提出取得產業競爭優勢的通用策. Ch. engchi. i n U. 略：成本領先、差異化和集中化。企業競爭優勢源自於能為顧客創造的價值，因此價值鏈是分析企業競爭優勢的基本工具，企業可以透過低成本和差異化這兩種基本策略來創造競爭優勢。傳統的結構學派觀點是將企業競爭優勢歸結為企業所處的市場結構與市場機會，是一種企業競爭優勢外生論。其特點主要展現在三個面向：(1) 產業或策略群的分析；(2) 靜態的分析；(3) 以進入壁壘為利潤的關鍵因素分析。. 二、能力學派：基於企業能力分析由於結構學派著眼於從企業外部環境與產業結構，對企業的內在因素未做. 23. DOI:10.6814/DIS.NCCU.BA.004.2018.F08.

(33) 深入研究，不能突破把企業視為“黑箱”的限制，給人有欠缺之感。為克服此缺陷，1980 年代中後期開始，形成了以 Prahalad (1990)、Stalk (1992)、Hamel (1994) 等人為代表的能力學派，其主要觀點是企業的競爭優勢來源於自身所具有的核心能力，企業之間核心能力的差異造成了效率和收益的差異。企業核心能力是組織中的累積性學識，特別是關於協調不同的生產技能和整合多種技術流派的學識，它是一個企業所具有的、在本行業獨樹一幟、難以複製模仿的能力，可實現用戶看重的、高於競爭對手的價值，可提供進入廣闊多樣市場的潛能，從而成為長期利潤的根源。此外，能力學派進一步提出企業競爭優勢的深層因素隱藏. 政治大的過程中配置和最佳化資源以達到目標的才能和技能。能力學派認為競爭優勢的立. 在企業資源背後的配置、開發、使用、保護資源的能力，核心能力是企業在組織. 根源在於組織內部，以企業經營中特有的能力為出發點，來制定和實施企業競爭. ‧ 國. 學. 策略的理論觀念，其中“核心能力觀" (Prahalad & Hamel, 1994) 注重企業價. ‧. 值鏈中的個別優勢，而“整體能力觀" (Stalk, Evans & Shulman, 1992) 則強. n. al. er. io. 三、資源學派：基於企業資源分析. sit. y. Nat. 調價值鏈中的整體優勢。. i n U. v. 能力學派在彌補結構學派缺陷的同時，也帶來了自身缺陷，對企業外部環. Ch. engchi. 境缺乏應有的關注。80 年代末 90 年代初進一步發展的資源學派則同時彌補了以上兩大學派的不足，將公司內部分析與競爭環境的外部分析結合起來。資源學派以 Wernerfelt (1984)、Barney (1986, 2001)、Peteraf (1993)、Collis 與 Montgomery (1995) 等人為代表，其主要觀點是企業競爭優勢來源於其擁有或支配的獨特資源和策略資產，尤其是具有異質性的資源。外部的市場結構和市場機會能對企業的競爭優勢產生影響，但並非決定性因素。有價值、稀有的、不可完全模仿、不可完全替代的資源構成了企業的持續競爭優勢的根本。此理論源於資源為基礎的企業觀 (Resource-Based View, RBV)，亦即把企業競爭優勢視為一系列獨特資源的組合，而非同質的一昧追求利潤最大化，而企業保持長期競爭優 24. DOI:10.6814/DIS.NCCU.BA.004.2018.F08.

(34) 勢的關鍵就在於企業資源的累積。Barney (1991) 把資源定義為企業所能控制，並且能夠制定和執行其效能與效率改進之策略的所有資產、能力、組織過程、企業特性、資訊、知識等。Collis 與 Montgomery (1995) 把企業的資源分為資產 (assets)、技能 (skill) 和能力 (capabilities)。資源學派提出企業獲取策略資源的主要途徑有兩種：一是從外部市場獲取；二是從內部累積和培育。相較於能力學派及結構學派，資源學派考慮了外部環境，認為特定資源要成為競爭優勢的來源需具有價值性，而此價值性須能夠使企業利用外界環境中的機會、抵禦環境中的威脅。資源學派是一種針對公司內部現象所進行的內部分析，結合針對行. 政治大與產業環境經濟分析並列的位置上進行策略性的全盤思考。隨著企業知識理論的立. 業及競爭環境進行的外部分析的方法，注重把影響企業內部資源要素的分析放在. 興起和發展，傳統資源學派的內涵得到了進一步發展，Nelson 與 Winter (1982)、. ‧ 國. 學. Prusak (2001)、Skyrme (2000) 提出知識為組織最主要的策略性資源，企業是. ‧. 知識的集合體，其中隱性的知識是企業核心能力的基礎，亦是企業獲得競爭優勢. y. Nat. 的基礎。因此，企業應從知識的視角審視其策略定位，並制定相對應的知識策略，. n. al 四、策略聯盟學派：基於競合觀點 Ch. engchi. er. io. sit. 以獲得持續的競爭優勢。. i n U. v. 結構學派、能力學派、資源學派皆立足於競爭對抗的策略模式，這些模式將競爭者視為敵對方，企業必須透過對抗性競爭建立優於競爭者的能力或資源，以獲得比競爭者更好的市場定位，其所提倡的競爭是一種“零和競局”，競爭對抗的目的在於使競爭對手消失或喪失優勢。然而，過度的競爭對抗可能損壞競爭秩序，出現兩敗俱傷以及社會資源的碩大浪費。源於對競爭對抗的反思，1990 年代出現了以競合觀念為主導的策略聯盟學派。Lin、Zhang、Luo (2008) 提出策略聯盟的觀念最早是由美國 DEC 公司總裁 J. Hopland 和管理學家 R.Nigel 在 1980 年代所提出。策略聯盟是指由兩個或兩個以上對等經營實力的企業，亦或是特定事業體和功能部門，出於對整個市場的預期和企業自身總體經營目標、經 25. DOI:10.6814/DIS.NCCU.BA.004.2018.F08.