工業 4.0 時過境遷

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近年來因中美貿易戰、疫情衝擊、全球性惡性通膨,讓全球製造業面臨重重的危機與挑戰。為了在這高度不確定的環境下生存,企業紛紛開始往訊息即時透明、迅速決策、快速調整的方向發展,此方向也正好符合工業4.0的願景。

何謂工業 4.0 ?

工業4.0 這個概念是來自於2011年的德國漢諾威工業博覽會中,主要希望讓機台透過感測器(sensor)連結網路整合現有的資訊系統創造出一個虛實整合的環境,以達到訊息及時透明、精準生產、智慧決策。詳細介紹請參閱 維基百科-工業4.0

為何疫情衝擊下【工業 4.0】搜索量不升反降?

Google 工業4.0 關鍵字搜尋趨勢
Google關鍵字趨勢中可以看到【工業4.0】這一詞在2015年的時候達到最高峰,理論上在目前動盪的情況下,這個關鍵應該呈現上升的趨勢但實際情況卻是持續下降,甚至降到2015年的1/4,究竟是什麼原因造成大家對工業4.0 興味索然?
1.投入成本高:【工業4.0】是一項高投入且結果未知的投資,所以大多數的企業會持觀望與保留的態度。但俗話說的好:「有錢有錢的作法,沒錢也有沒錢的作法」可以從低投入成本的部份執行,先跨出第一步在說。
2.短期看不到效益:效益收割的等待期長,在持續投入又看不到效益的情況下,就很容易令人放棄。但這就猶如複利效應一樣,只要投入方向正確剩下的就只能用耐心澆灌。另外可以試著量化執行結果和設定階段性目標,如此一來就可以認執行方向是否正確以及堅定信心。
3.產業型態數位轉型不易:有許多企業在生產過程中高度依賴經驗法則,除了數位轉型不易在不久的將來也會面臨經驗傳承問題,所以不論數位轉型與否這部分都是必須面對的問題。要將經驗量化可透過外掛感測器(sensor)把環境數據導出,如溫濕度、震動頻率、黏稠度等等,在將這些資訊分析歸納後 e 化至系統。
4.部門分工過於精細:為了提高效率往往都會透過部門分工的方式運作,但這也導致人員越來越無法了解全貌,還經常發生互相掣肘的情況。如要解決這情況,可透過成立跨部門的專案小組直接對應總經理,由總經理負責協調部門間的衝突和拍板重要決策。
5.不知道從何開始:因工業4.0橫跨的層面太廣讓人不知從何下手。可以先從思維轉變開始思維決定行為,筆者推薦可以去了解 Lean thinking 這對於實踐工業4.0有很大的幫助,第二步則是系統整合,先整合現有系統再補足缺乏流程,最後才是加入新科技。

要如何實踐工業 4.0 ?

思維轉變

搜尋工業4.0的文章,很多都只聚焦在系統整合以及新技術應用,鮮少提及思維的部份,但其實思維才是最重要的部份。沒有思維就跟沒有目標一樣,不知道該往哪個地方走也不知道哪裡才是目的。
可以透過學習與實踐下列兩種思維,來達到思維轉變:
1. 精實思維(Lean Thinking)
  • 價值(Value)
  • 價值溪流(Value Stream)
  • 暢流(Flow)
  • 後拉(Pull)
  • 完善(Perfection)
2. 敏捷思維(Agile Mindset)
  • 個人與互動 重於 流程與工具(以人為本)
  • 可用的軟體 重於 詳盡的文件(價值導向)
  • 與客戶合作 重於 合約協商(以人為本)
  • 回應變化 重於 遵循計劃(風險感知)
以 Lean Thinking 定義專案目標,使用Agile Mindset 調整執行策略。

資訊系統整合

在做系統整合前要先了解各系統的職能,才能更加完善的整合所有系統
● ERP(Enterprise Resource Planning) 企業資源規劃:整合內部客戶廠商、人力資源、財務會計、生產製造、進銷存等資訊,是企業資訊系統的核心。
管理範圍:全企業的營運資源。
管理對象:營運管理(產、銷、人、發、財)。
管理內容:價值鏈、供應鏈、營運資源整合。
● MES(Manufacturing Execution System)製造執行系統:整合生產製令、設備管理、品質管制、出入庫、即時生產資料等資訊,並透過電子看板呈現以達到現場可視化管理。
管理範圍:分廠、生產線。
管理對象:生產現場資源(製程、設備、品質、生產進度)。
管理內容:生產過程中的資源整合與呈現。
● APS(Advanced Planning System)先進排程系統:使用訂單數量交期及人(人員出勤)、機(機況)、料(料況)、法(產品途程)資訊,計算出最佳化的生產計劃、採購計畫。
管理範圍:生產順序、生產計劃。
管理對象:生產資源利用(生產順序、人員利用率、機台價動率、供應最佳化)。
管理內容:計算出最佳生產計劃、採購計畫。
● SCM(Supply Chain Management)供應鏈管理:透過對供應鏈管理提升客戶最大滿意度、降低公司的成本、企業整體「流程品質」最優化。
管理範圍:供應鏈。
管理對象:供貨商,製造商,分銷商到消費者。
管理內容:供應商管理、供應商 Door to door 時間管理、配送管理、貨物流。
● PLM(Product Lifecycle Management)產品生命週期管理:用於管理產品各階段資訊,以及企業分公司跨地區協同開發、打樣的平台,並透過該平台降低技轉成本。
管理範圍:產品相關資訊。
管理對象:產品各階段的資訊。
管理內容:設計資訊管理、設計成本管理、打樣資訊管理、量產資訊管理。
系統整合要以ERP作為核心向外延伸,先整合好與ERP 與 MES 顧好與製造相關的基本盤,在陸續整合 APS 、SCM 、PLM 等相關外圍領域。

新科技加入

工業4.0中最常被提及的新技術如下
  • 物聯網
  • 大數據分析
  • 雲端運算/邊緣運算
  • 人工智慧/機器學習
在實踐思維轉變以及系統整合的過程中,企業所缺乏的部分就會慢慢浮現,此時就可以加入相對應的新技術協助解決問題與提升價值。

結語

實踐工業4.0 是長期且高度不確定的一個過程,所以一定要堅定理念、持續前進、隨時調整,而且必須一步一腳印,採取穩扎穩打的策略。後續將會出一系列相關說明文章,敬請請期待,如有錯誤或更好的想法歡迎指正與交流,謝謝!
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