工業 4.0 時過境遷
2022/10/01閱讀時間約 6 分鐘
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。
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。
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。
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。
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。
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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