製造業數位轉型,未來工廠的發展趨勢為何?

By 方薪昀

2022年即將結束,在這一年中,製造業受中美貿易戰、地緣政治影響和疫情的持續,造成整體環境變動率高影響。業者們的企業未來藍圖和發展重心,也由積極拓展,逐漸轉為在變動中求穩定成長。而有這麼一群人,從2018就備受世界經濟論壇(WEF)和麥肯錫(McKinsey & Company)肯定,被業界視為「製造先驅」,他們就是大家說的世界燈塔工廠(GLN)。身為工廠世界的最上游,這所高級俱樂部的門票也並不好拿,每年有上千家的工廠報名接受評選,卻只有不到百家能擠進這份夢幻的名單中

創新科技如何協助數位轉型

這些獲選的工廠,無疑是產業爭相看齊的模板,中國更把 Global Lighthouse Factory 譯為「標竿工廠」,可見其影響非同小可。那麼,他們是如何做到如此前瞻的轉型呢? 其中一個很關鍵的因素就是「數據」。而導入 AI 視覺正是燈塔工場所給出的答案。全年無休的 AI 攝影機能為工廠掌握任何時刻的產線狀況,不但將產線可視化,也賦予了可回溯任何生產異狀時間點的功能。更聰明的工廠也懂得利用蒐集來的數據,當作優化 SOP 、調配山積線的重要依據。掌握了多方面的生產線的即時數據,我們可以做到很多層面的改善。

精實成本管理

從一開始的採購階段如何得知庫存,到在生產流水線上把關工序、預防機器停機的轉型工具導入,到倉儲階段的成本計算,這些都是燈塔工廠們下了功夫的地方。最重要的是他們在這些地方,利用數據看到了可以進步的空間。具深度學習的 AI 可以捕捉工作站人員的動作,搜集大量生產數據,為您帶出清晰的產線資訊,精準掌控全部製造過程,透過數位賦能生產,讓智慧輔助決策,「把現有成本化為未來預算」,達到精實生產,成就智慧工廠。

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精準要求良率

在過程質量控制中,導入先進的技術來預防。 例如,通過架設物聯系統,工廠能夠從各種IoT 工具等中提取有效數據。 雖然物聯網無法檢測到某些工序,但生產線上的機器視覺 AI 可以監督這些關鍵工站並提供清晰的影像。 結合實時通知和警報系統。 生產線經理和工廠負責人能夠有效把關他們的生產線,知道每一個產品都符合最高品質保證。

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4M1E 全分析

4M1E 是製造業現場管理五大重點要素。通過進行合理配置、控制,消除這五大方面的錯誤,包括人員作業時間過長、機器故障、來料檢查、生產流程不佳和高風險工作環境。由此保證生產線按預定的目標實現高效率生產,作為工廠管理的延伸和發展基礎。在這當中,AI 視覺能幫助我們,在 IE 資料採集與作業時間紀錄,保存大量且準確的數值。

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短鍊化解方

製造業開始降低對單一產線的依賴、積極打造高韌性供應鏈。其中,重組多個「跨國、跨區」生產基地,進行多地建構以分散風險,就是一種方式。但在這個全球化課題中,企業將面臨許多新挑戰,例如: 產能過剩、異地人才難尋、跨國管理難度也高、支出增加和資源整合不易等等。另外,在遠端設廠的考驗中,數位轉型也不會缺席,企業是否有能力引進智慧製造技術,克服地理和時間的限制,完成遠端設廠的使命?

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捕獲有價資訊

當 AI 視覺協助我們採集,並掌握住全面、客觀、長時間的產線數據,就等於在數位轉型挑戰中,握有一筆優質的「籌碼」。但是在採集到這些數據之後,不能讓這些龐大的紀錄,變成只是儲存在硬體裡的閒置資訊,握有長時間且準確的數據資料,但能不能分析應用,是數位轉型成功與否,和建置數位系統有無意義的成敗關鍵點。這些數據,是工程團隊非常好的 know-how 基礎,並能在多方面協助我們。

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實踐 ESG 願景

工廠過度消耗資源,是因為在生產過程中,產出沒有價值的產品,或是做了不沒有產值的動作。ESG治理不單針對環境保護,還有的優化工作環境的層面。工廠內部引進 AI 解決方案增進效率, 「人機協同」 運作,從而即時糾錯和優化產線流程,減少能源浪費,奠定企業ESG基礎。

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以人為本的企業文化

轉型浪潮中,企業不用先急著向外尋求協助,而是轉向組織內部,讓本來就熟悉這份工作的員工發聲,藉由第一線人員的眼睛,來辨認和處理問題,量身打造改善製造的方針。透過制定課程培育員工能力,以及定期討論、創立工作坊聽取員工的建議,來賦予員工聲音,是對培養人才最有效的的投資。

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當轉型軟實力變成剛性需求

至今,全球總共有140 多座燈塔工廠,緯創、友達、群創與鴻海也先後入列。在2020年導入 PowerArena 人工智能解決方案的緯創昆山廠,更在2021年被世界經濟論壇評選為燈塔工廠。在緯創數位轉型的計畫中,PowerArena 利用人工智慧協助緯創,在生產環節中以機器視覺優化產線及 AI 分析提升產能。

隨著智慧工廠風潮日益興起,企業們紛紛往『工業 4.0』邁進。從基礎透徹了解人機料法環、成本管理、產線數據採集、到更進階的自動化產線及 AI 優化營運、遠端操作等議題,皆為挑戰台灣製造產業競爭力的核心,這些能力不再被視為進階的軟實力,而是在轉型浪潮中站穩腳的剛性需求。台灣製造業在迎接2023、放眼未來時可以多角化思考,多元提升自我競爭力。

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