智慧製造虛實融合 智能+方案落地實踐之道

工業4.0,「新製造」時代來臨,從前年、去年的趨勢探討摸索,已經落地為真實的考驗與看不見的競爭,這顛覆傳統商業模式與管理模式的競逐,考驗的是企業的彈性應變能力、彈性製造能力與供應鏈整合資源的能力。

成功企業=經營策略X組織能力

鼎新蘇斌雄顧問專家接受專訪時指出,他常跟企業討論,想在邁向智慧製造的成功關鍵有兩點,第一是經營者是否清楚方向,這波變革無論是大企業或是中小企業,都在尋找新方向;必需知道如何讓企業創新價值,如何內化實踐,實踐的過程本身就是創值。再來就是組織能力,如何隨著策略與指引做快速攻堅。

他以下圍棋比喻,如何靈活運用現有資源,並在下一步擴大陣地。重新審視原有核心能力的現狀與未來,重新定義核心競爭力,並運用新技術,重組企業運作流程,管理體系及生產工具,在敏捷,個性化,服務化的未來競爭上,取得領先優勢。如智慧製造專家美國辛辛那堤講座教授李傑曾言:「過去的競爭在於可見的問題上,現在要在未見的世界競爭與創新。」

究竟該選擇哪個角度切入智能製造?

他談及一家做機床的企業,此家企業從二○一四年左右開始,便有投入智能製造的想法,但是當下企業遇到的問題不是做得不夠快,不夠好,而是空,那個廠房裏面一半廠房是空著,沒有生意做,他如何讓他的產品或者價值被市場所接受,怎麼樣讓他的工廠重新再滿載起來,所以他投入的焦點不在企業內部交流提升,它在二○一五年開始興建類似汽車4S廠,﹝是一種以「四位一體」為核心的汽車特許經營模式,包括整車銷售(Sale)、零配件(Sparepart)、售後服務(Service)、資訊回饋等(Survey)﹞,並利用線上金融支付,租借機器給個體戶使用,至二○一六年已經租借超過六萬台機器,因為前瞻思維,讓這家機床廠老闆於智能製造時代中看到商機,「因為工業4.0時代越來越多價值創造者是以個體戶存在。」

該選擇哪一角度切入智能製造?

不止於此,這家企業在出租機器設備後,再度突破,為客戶做加值創新服務,負責仲介幫靠戶接單,串起生態價值鏈,從原來的單純出售機床,變成是租賃的機床服務,進展成是協助製造服務化的一個生態式運營。

蘇斌雄笑說:「所以不用害怕,上述這個故事是想讓企業理解,最終的解答跟最終的端點取決於一開始的目標,這才是真正的關鍵。」企業的本質總是在經營,如果瞭解目標,自然可以往前邁進。

聚焦核心能力 深化產品全生命價值經營

蘇斌雄說,這兩年大家常常討論的問題,該如何開始?因為智慧製造涉及技術又牽扯管理,到底是要按部就班還是大步邁進?他分享輔導過的一家經營輪子輪軸的企業,從進貨原材胚料進行關鍵零組件精密製造及生產,到動車及高鐵整車組產的機電裝配工程,但市場總有飽和的一天,此家企業的經營者因此思考,他在企業產業價值鏈的定位在哪?我最終端的客戶是誰?

當產品已經賣給客戶,是否還能為產品與服務創造更多價值,該家企業開始描繪未來經營策略發展主軸,從原先的輪對製造顧問到研發設計、輪對加工組裝到返廠檢修乃至未來的駐廠檢修與輪對維運服務,例如輪軸可能每使用五萬或十萬公里需要保養,就可以發展更多服務的機會,將原先的服務從產品本身擴充到全生命週期,並思考高鐵輪軸的市場飽和後,是否可以開發地鐵或火車市場?未來希望朝向動車及高鐵運輸的運輸服務公司。

此企業已經認知需從傳統製造業邁向製造服務業轉型,也代表企業在此趨勢下,是當以更新的思維突圍,了解競爭環境並探討產業與競爭優劣勢分析,尋求突破機會點才有機會順勢因應,發展適合自身產業結構與企業核心能力的製造戰略。

描繪智能製造未來運作形貌

發展智能製造推動路徑與階段

有了思維的轉變與戰略目標的支持,就可開始去設定如何有效與穩健的持續推進?鼎新也協助此企業分析事業營運價值鏈瓶頸,在智能製造的經營議題中,需要提升的關鍵議題為何?以及資訊系統需要提升的能力,並理出協助能力提升的資訊化方案。

在打造智能工廠新造事業體升級自動化的階段為例,進行新造派工與條碼作業流程的梳理,再到投產檢工自動化與廠內物流行動化,為數位化運行階段,未來希望朝往數位化升級與智能化運行為目標,包含設計製造一體化集成郁智能供應鏈應用導入,最終往產品全生命週期工程/製造/服務應用導入,及智能排產及動態儲運。

「這家企業,希望將自動化與資訊化做一完整的串接,並開始做內部數據的蒐集與檢測,從底層組織開始,做管理層的改善。」蘇斌雄說,整個專案目標從流程梳理規劃起頭,到管理流程自動化至現場自動化集成,提高管理效益的產出,並希望可以從內部輪對數據資料清理到輪對全生命週期數據分析,及應用探索至輪對數據創新商業模式運行,因為未來的商業模式,就是數據的天下,如何儲存、挖掘並深度應用,將數據轉為價值,並配合企業的規模和營運需求,使用處理資料,才是核心關鍵。

聚焦智能製造推動項目 讓數據自動外顯 挖掘數據價值

蘇斌雄分享,鼎新協助該企業規劃智能製造的發展主軸,第一條主軸是加速自動化及資訊化的全流程打造高效運營的智能製造工廠,實現一條新造產線縱向集成運作;第二條主軸是構建檢修服務流程一體化的數位化平台,檢修管理資訊系統提供優質高效的產品檢修服務,第三條主軸是整合產品全生命週期的內外部運營數據,完成內部數據清理開創知識基礎的價值營運模式。

從釐清關鍵議題,找出須提升的關鍵能力,搭配有效可行的資訊化方案,包含提升產品成本分析能力,實現新造、維修訂單毛利分析;提升計畫管理能力,從計畫到執行形成自動化閉環,提升物流管理能力,實現企業內部物流自動化管控,最終顯現智能製造的關鍵:降本提效,提升營運效率。

其中很重要的,是必須在在多方考量與方案分析後,建立合適的資料庫技術與資料科學分析團隊、將資料視為企業的策略性資產,因為這家企業的檢修服務將是其之後的發展重點,希望成立一體化的數位化平台,在其維護修護與檢修段,數據的分析方向就是搜集重要資產設備及系統感測資料,監控運行指標,利用分析平台,發現未知參數與錯誤,並預測未來錯誤可能性。

聚焦智能製造短期推動項目

虛實融通實現智能化應用

蘇斌雄說,在智能製造推動的流程裡,虛實融合系統CPS能進一步被發展用來管理並善用數據,且利用機器互聯,達到智能化、彈性化與自動調校的目標,並如發展主軸推進,將CPS整合到生產、檢修、服務,從數據蒐集到整合應用,生產製造過程中與有關的所有資料整合。同時也可通過感測器採集並進行分析,形成可自律操作之智慧生產系統,達到工業4.0所追求的人機協同,讓人從過往的操作者成為企業營運流程的「管理者」角色,這也會產生新型態的資訊應用模式,帶來智能化革新

「生產的過程中,怎麼把它串聯整個企業每一個層級,從它現場的感知,到及時的分析,到決策的過程,把它串聯起來。」這個智能化的轉變過程,包含了數據、資訊、知識與價值,「它是一個轉型的過程。」蘇斌雄表示,智能化的本質是通過對知識的挖掘、累積、組織和應用來實現知識的成長與增值,這過程可以稱之為「知識化」,通過知識化的創新應用將知識實地轉化為生產力,帶動轉型與發展,而數據和資訊是資訊時代的產物,知識和價值才是智能化時代的關鍵!

蘇斌雄再以高聖精密機電為例,「從單點智能往面的智能,從數據到資訊,從資訊到意識到決策至價值」做擴散並預設機台故障場景與CPs架構目標,從智能連階層開始,可利用手機或PC介面,透過雲端平台瞭解每一機台狀況、零組件狀況;到智能分析層,客戶可利用平台管理生產計畫,根據任務不同,選擇匹配的機器,到智能網路層,預設當帶鋸機磨損,無法滿足加工品質需求,會自動發送補充帶鋸的訂單,到智能認知層若機台設備維修訂單交期將受影響,就重啟APS排程進行RTD重新派工,進階到智能配置與執行層,若客戶機台滿載或維修不好可直接上即享雲,進行智能匹配委外生產。

評估智能製造成熟度現況

智能+製造整體解決方案 助力企業轉型升級

「我們也不斷再思考,如何在這各行業融合創新與轉型的時刻,能有效支持並協助企業夥伴無後顧之憂?」蘇斌雄說。

他表示,他曾經在活動中分享,鼎新以「一線三環互聯」的智能+戰略實踐路徑中,發展一體化的智慧製造應用方案,貫穿製造關鍵流程,打通上下內外,在鼎新新推出的新一代智慧製造CPS實機展示中,智能工廠場景的設計,運用AR與VR技術,涵蓋物理實體,生產環境,製造流程精準映射到虛擬空間,以及即時資訊的反饋,讓企業可以隨時掌握工廠的狀況並適時調度,未來將擴大數據驅動應用,做到虛實融通,助力企業全面規劃,逐步實現智能製造。

智能製造整體解決方案

或許美國是做新,日本是做精,大陸是做大,德國是做強,但台灣可以整合原先在老闆及核心幹部腦袋內的智慧經驗,「因為最難改變的其實是人的思維」,有的企業可能急於投入智慧製造,就買了一整套智慧製造的系統回來,這樣的想法過於理想化,應該要循序漸進,讓軟體驅動硬體,讓機器協助決策,讓智能化提升決策優化與管理品質。

「未來我們可以做又巧又智慧的東西。」蘇斌雄這樣註解台灣企業面對智慧製造的機會。