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工業局助企業導入數位精實管理 邁向高階智慧製造

【2022.07.18 經濟日報】

為因應全球市場的變化,少量多樣化浪潮興起,強調標準化大量生產,已無法符合市場所需;而工業4.0智慧製造一直是全球企業最關注的議題之一,簡單來說,就是讓工廠適時切換生產模式,將成本最小化,在工廠有限空間,創造產品最大價值。而「數位化精實管理」可優化生產流程、減少生產成本浪費、提升生產力,是達成高階智慧製造的基礎。

有鑑於此,工業局自91年開始著手推動「精實管理」(又稱豐田式生產管理TPS:Toyota Production System),是一個著重於現場改善、打底生產效能基礎,可降低企業營運管理成本、快速回應市場需求及提升競爭力的絕佳管理策略工具;而隨著數位科技趨勢的發展,政府並於106年起推動「智慧機械產業推動方案」,致力於促進企業導入「數位化」應用,讓生產資訊可視化,透過數位資訊與精實生產管理的交互應用,同時解決生產製程過程的浪費(如機台閒置、庫存過量等),優化生產管理流程,幫助產業升級轉型。

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少做這件事,大單變毒蘋果!力山股價大跌六成這堂課

【2022.04.06 商業周刊】

商周記者專程來台中訪問劉仁傑教授,想瞭解精實系統面對解封后市場波動的功效。報導刊出後收到了「意猶未盡」的詢問聯絡,細讀內容確實如此。謹分享報導與劉教授的回答要旨。

  結論是精實系統具備解決這個問題的相對優勢。劉教授的長期觀察發現,豐田汽車供應體系不僅未曾發生庫存過剩的損失,面對嚴重的供不應求型缺料(如去年的半導體晶片),影響也相對輕微。

  從TPS觀點,可持續獲利的整機廠與供應商,其互動關係具備三個層次:

  第一,結合組裝TT的配套供料、浪費最少。這點已經沒有爭議。

  第二,精實供應商的製造流程,按照需求循序生產,有效阻絕製造過多或過早的浪費。

  第三,共享以信任做為基礎的市場資訊平台。當第二個層次做得很好,已經感受 到TPS帶來的長期利益與雙贏格局,加上互動過程所相互感受得到的信任(包括人品與技術),第三個層次會逐漸形成。

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走過疫情低潮!產學合作智慧轉型獲專利

本計畫「台灣智慧製造創新營運中心」,以東海大學與逢甲大學教授為骨幹,結合台逢甲大學工學院、商學院、資電學院、綠色能源發展中心與地理資訊系統研究中心相關教授與實驗室建立營運平台,執行六個子計畫:營運模式轉型、人文社會創新、組織能力轉型、智慧價值分析、綠色價值分析與生態系統創新,結合國內外大學與法人能量,針對智慧機械與國防(聚焦航太)廠商為驗證場域,從數位工廠到數位供應鏈實現智慧製造與綠色製造的價值。本計畫擬設置的中心英文Center for Taiwan Intelligent Manufacturing System,欲將強與辛辛那提大學李傑教授主持已有二十年歷史的(Center for Intelligent Maintenance System, IMS)的合作,IMS 中心對台灣廠商的輔導在近兩年有逐步升溫的趨勢,未來透過TIMS 加強對台灣產業界的服務,槓桿其既有之國內、外經驗,協助我國智慧機械與航太業者提升國際競爭力。預期效益是逐年增加自籌比例、四年後達到完全自給自足的自主營運。4/23成果發表會,邀請眾多機械產業共襄盛舉,劉仁傑教授擔任其中的與談人,主題為“台灣機械產業創新最前線 生態系統與顧客價值”,講述盈錫等平台型企業的崛起,堪稱特色。第二,工具機整機企業面臨挑戰,適合致力於顧客流程型客製化策略,維持與提升顧客價值提供能力。這兩個總結台灣機械產業的生態系統創新與顧客價值創造的發現,不僅對工具機產業發展提供具體建議,對台灣產業的轉型與升級,亦饒富啟發。

影音新聞:【2021.04.23】走過疫情低潮!產學合作智慧轉型獲專利

經部、機械公會推精實管理 車用零件廠成功降低逾6成庫存

經濟部工業局、精密機械研究發展中心、機械公會聯手推動企業TPS(精實管理),三方9日前往車用零件廠鉅祥公司,查看TPS導入成果。(機械公會提供)

經濟部工業局、精密機械研究發展中心、機械公會聯手推動企業TPS(精實管理),加速企業邁向數位轉型,三方今天(9日)特別前往車用零件廠鉅祥公司,查看TPS導入成果。

機械公會指出,受傳統批量生產模式的影響,鉅祥出現大量製品與冗長的生產前置時間(L/T),進而耗費大量人力與製造成本,不過,在2018年導入TPS,並以「強化製程鏈結能力」、「強化換模能力」及「店面管理與可視化排程」等三階段措施逐步推動後,成功將整體製造流程優化,且串聯各製程中的物流與資訊流,不但達到可視化,還降低半成品庫存64%、縮短前置時間30%、降低換模時間36%,取得亮眼成果。

工業局局長呂正華在現場也指出,前陣子美中貿易戰及疫情衝擊接單表現,不過目前訂單已經好轉,雖然仍面臨缺櫃、缺水問題,但政府積極提供協助,他也呼籲廠商要持續提升能力,把產品品質做得更好,才能讓訂單滿滿。

機械業TPS再造精實大躍進

【2020.11.26 工商時報】

臺灣機械公會為建置智慧機械產業鏈TPS精實管理推動平台,強化我國機械與零組件產業鏈整體精實管理品質,帶動國內機械供應鏈向上提升,109年承接經濟部工業局機械產業精實管理/TPS補助計畫,除推動23家廠商加入計畫,進行製造現場物料、人力與庫存各方面的精實改善,進而解決業長期來被詬病的「欠料」問題外,也舉辦「2020年機械產業聚落精實管理高峰論壇」,邀請產學界知名專家學者到場分享TPS成功經驗,期能在觀念上重建國內供應鏈中心廠與協力廠的信賴感,為我國機械與零組件加入國際供應鏈營造更有利的基礎。

機械公會智慧機械產學研委員會執行長陳重光指出,此次承辦工業局的精實管理/TPS推動計劃,能在同一計劃平台標準下同步觀察到23家製造業推動TPS的動態,情況相當難得。他觀察發現,企業投入TPS從啟動、持續到進階等過程,能否一路順利執行下去共有十項關鍵要素,包括一、經營者的決心與參與。二、聯結客戶價值的改善系統觀。三、TPS(顧問)專業與領域(受輔導業者)專業的互動深度。四、持續改善帶來的感動。五、供應鏈中心廠的整合動力。六、計劃給予的補助。七、與IOT計劃的結合綜效。八、二代的挑戰,目標要超越一代。九、老師傅經驗的必要傳承。十、嘗試錯誤、分享等新觀念的導入等,值得大家一起來深思。

台灣機械業一直存在著供應鏈中心廠與協力廠之間的欠料問題,更造成雙方的相互抱怨,信任日益減少,對台灣機械業的長遠發展是一大阻礙。

為協助解決產業界的痛點,機械公會著手從供應鏈最末端開始往前推進改善活動,在工業局的支持下,於109年起執行機械產業精實管理/TPS補助計畫,共計有23家廠商加入,每家公司聘請TPS顧問專家協助他們投入改善。23家業者中有七成都是由二代接班人親自參與,可感受到他們親力親為要成功達陣的決心;在產業類別方面,機械設備製造商共家有11家加入,零組件廠商有六家、金屬零件加工業有四家及運載車具業兩家。值得一提的是,包括全球傳動、台灣鑽石等業者都帶著其供應鏈廠商一起投入改善工作,讓機械公會相當振奮,如果未來有30家中心廠肯投入TPS精實管理,且每家各帶20家供應商加入計畫,那全台就有600家廠商在進行TPS再造,將形成一股強大的正面能量,除可為產業界建立一個相互觀摩學習、相互砥礪的巨大交流合作平台外,也能讓TPS追求的「沒有最好、只有更好」的氛圍,就如空氣般的自然存在於業者的生活周遭,持續進行改善永無止境!

全文連結:【2020.11.26 工商時報】機械業TPS再造精實大躍進 

香港再製造與亞洲四小龍

【2020.04.14香港01周報】

文/ 伍振中、毛詠琪

穿膠花、剪線頭、串珠仔是一代香港人的集體回憶,也成就了上世紀享譽世界的「香港製造」品牌,為這片獅子山下的土地寫下經濟傳奇。曾幾何時,香港與台灣、韓國、新加坡憑藉製造業並列「亞洲四小龍」,自上世紀八十年代起工廠北移,叱咤一時的製造業慢慢褪色,產業向金融業和以旅遊為核心的服務業傾斜,製造業GDP佔比少於1%,工廈都變成party room與散貨場的集中地。

不聞機杼聲,惟聞遊客聲。當我們都以為「香港製造」輝煌不再時,突如其來的新冠肺炎疫情卻把它重新喚醒過來:企業把生產線改變用途,不諳機器或生產工序的各界人士都來生產口罩,實現了一場港產口罩奇蹟。兩個月前內地疫情壓垮了全球生產供應鏈,也令香港再思過度依賴內地生產的問題。觀乎昔日「四小龍」,唯獨香港的生產活力不再,各有成就的台灣、韓國和新加坡製造業,有什麼值得香港借鑑?港府與業界近年推動「再工業化」,香港再製造之路該如何走下去?

(劉仁傑教授受訪精華)

疫情下製造業的「新亮點」。在新冠肺炎疫情肆虐下,蔡英文政府近期頻打濃厚政治色彩的「防疫國家隊」計劃,為解決疫情衍生的口罩荒,當地30多間公司組成的生產團隊,花了45日時間設置了92條口罩設備生產線,令當地口罩每日產能由320萬增加到1,000萬個,並躍升為全球第二大口罩生產地。隨後,台灣的防護衣及隔離衣生產商組成了第二支「防疫國家隊」,支援當地第一線醫護人員,既突顯台灣製造業的實力,並且把剩餘物資出口。

東海大學工業工程與經營資訊學系教授劉仁傑向《香港01》表示,台灣「口罩國家隊」(如同台灣知名的台灣自行車A-Team等自主性跨企業團隊),說明台灣企業家具有「做對的事、輸人不輸陣的社會性格」。他解釋,計劃具有幾個特徵,包括環境與生存上的需要、自主性、半強制學習。其成功不是來自資金或技術,而是來自生存或解決危機的意願。他認為:「台灣製造產業的優勢之一,是與美國、日本及中國內地產業都有很好的聯繫,這使得台灣產業發展獨樹一幟。」

劉仁傑認為,香港擁有開放、多樣性及自律性兼備的人才,這特徵使全球企業都把區域總部設於香港,因此香港當前應在這個社會脈絡下認真思考未來的產業發展。

全文連結:【2020.04.14香港01周報】香港再製造與亞洲四小龍 

攜手企業打造一流精實系統人才 劉仁傑教授連續30年開授TPS課程

 「把一件平凡的事做到底,就能成就不平凡。」劉仁傑教授連續30年開授豐田式生產體系(TPS)課程,呼應了這段話的本質,成就了產學界公認的不平凡。

    儘管TPS已經成為全球顯學,能夠將這樣的概念與工具充分發揮的企業曲指可數,持續在大學開授的科系可稱絕無僅有,劉仁傑教授攜手產業界、每年2月開授TPS已經成為慣例,春風化雨整整三十年。

    劉老師說:「每年約25-30名學生修習,除了教學要求與時俱進之外,赴企業實作,堪稱最大特色。」每年7月的TPS大會接受企業預約,奠定次年2月開授基礎。由於修課學生限30名,只能與約8家企業合作,對於向隅者,劉老師保證下一年優先安排。首先要感謝30年來超過兩百家次的合作企業。今年度的合作廠商中上銀科技、矽品精密、凱柏精密,30年間合作超過3次的重量級企業。

   首排左起林重年課長、郭倍欣經理、王慶華董事長、劉仁傑教授、黃欽印主任、陳映遠(研究生志工代表)

    TPS的第二個特色,是為每一組同學提供修過這門課程的研究生助教。他們擔任志工的過程,享受了更深層的學習機會。我們提供每位志工參加每兩年一度的日本頂尖企業考察,這個薰陶有效支援知行合一的思維與邏輯能力。這些學習歷程,讓研究生不僅能成為修課學生的助力,本身也保有非常積極的態度與創新想法。譬如:研二的陳映遠是第三次當志工,涉略產業更廣、功力愈來愈深,尚未畢業就被一家中台灣的上市公司所相中。

劉仁傑教授暨研究生志工參觀DMG森精機

劉仁傑教授的30年授課,發揮日本職人的精神,將平凡的選修課程透過理論講授、企業協助和學生的創意,發揮至不平凡的效果。學以致用是本課程的宗旨,動腦筋與實際動手做才能使觀念由上而下的傳遞、執行由下而上的回饋,讓整間公司充滿活力。工業工程與經營資訊學系主任黃欽印教授表示:「選修課程開課容易維持難,除了授課老師的熱忱與魅力,也要有學生的參與,更需要業界的協助與支持,能夠維持三十年不間斷的開課屬實不易,也代表這門課是經得起時間與業界的考驗,更能夠表示工業工程推行上的基礎觀念」。

黃欽印主任致辭

台灣引興王慶華董事長更專程前來共襄盛舉。王董事長表示能夠看到劉仁傑教授三十年至今仍細心的講授5S基本定義與觀念,為學生感到幸福與感動。同樣的理論不厭其煩的傳授,培育出能夠為企業做出貢獻的學生,並不間斷地深入產業,使課程內容與時事相呼應。其中王董事長特別用自身經驗強調「沒有庫存」的實力,來自豐田的生產觀念,使得企業更能夠在面臨市場變動時做出彈性的調適、及時的產出,最終達到真正的顧客價值。

紀念活動的與會業界代表包括上銀科技、台灣引興、矽品精密。這三家委訓企業各派遣3位學員,委託本課程進行種子師資培訓。劉仁傑老師透漏,企業學員的參與讓教室多樣而活潑,並且形成了「到課準時、不缺課」的氛圍。

台灣引興王慶華董事長致辭

東海大學工工系2020年TPS課程基本資料
授課教師劉仁傑教授
選修學生27名
企業委訓學員9名 (上銀科技、台灣引興、矽品精密)
研究生助教志工8名
合作企業名上銀科技、台灣引興、和昕精密、矽品精密
美商日紳、高聖精密、凱柏精密、精聯工業

【2019-04-29 商業週刊】被老臣罵「發神經」也要做!為何這家台商敢做Nike也做不到的事?

文/吳靜芳(文章來源:摘自商業週刊)

Nike都做不到的事,台廠做得到?2018年底,Nike關閉的墨西哥工廠,製鞋自動化實驗宣告失敗,震驚業界。但這家台廠,卻靠著與台灣中部一群教授的合作,導入精實生產與機械手臂,讓生產效率增加24%,讓傳統高度仰賴人力的製鞋產業,往自動化再邁一步。

「我號稱從海拔三、四千,溪谷、鄉村、城市、野外到海洋,要穿的鞋我都有做!」鈺齊董事長林文智眼前洋洋灑灑20幾隻休閒鞋、登山鞋、自行車鞋到重機鞋,只是冰山一角。

「抓地力要強、裡面不能濕……」上一秒林文智正在講釣魚鞋,下一刻,他又開始介紹繁複的重機鞋,零配件高達五、六百片,是一般運動鞋的好幾倍。

林文智和台灣製鞋老大哥寶成、豐泰走的路完全不同。他的鞋做工複雜,出口單價更是行業平均的近十倍。他的客戶既多且雜、產品少量多樣,「Nike一筆訂單10萬雙,我的訂單是800雙、1000雙。」一張60雙的訂單,他也敢接。

鈺齊專營門檻、附加價值皆高的戶外多功能鞋。六年來,營收增加了七成,但是人力僅增加三成。鞋業極度倚重人工,人力成本高達二至三成,林文智增加人均營收貢獻的祕密,就在導入自動化。

Nike都失敗的事

鞋業自動化難度極高,有個慘痛教訓近在眼前。

2017年,美國運動用品龍頭Nike與電子代工大廠偉創力(Flex)合作,在墨西哥瓜達拉哈拉開設自動化工廠。去年底,兩間企業改革製鞋產業鏈的雄心破碎,宣告失敗關廠。業界有句話:「製衣差寸,製鞋差分」,用來形容製鞋的高難度與精度要求。林文智分析,和剛硬的電子材料不同,鞋材多是柔韌的複合材料,機器手臂一抓就變形,電子代工廠的經驗很難直接應用於製鞋。

從過往帶領鈺齊從精實生產到工業自動化的過程中,林文智學到的最關鍵經驗就是:自動化需要耐心。

磨機器,磨一年還不能量產

鈺齊在三個產區新購入的自動化鞋機,磨了一年還沒投入量產。「買一套(機器),就幻想可以翹腳喝咖啡等東西出來,天底下沒有這麼容易的事。」

他埋頭苦幹,卻也不閉門造車,老是問底下的人:「你那還有沒有錢?公司可不可以繼續投入(產學合作)?」

他曾經親自帶著逢甲大學以及雲科大20來個教授,參觀鈺齊中國廠區研究如何改進產線自動化。

雲林科技大學電機工程系教授吳先晃和鈺齊合作邁入第三年。「林董從來不躁進,且他對技術很open(開放)。」林文智不要求研究成果的專屬授權。自己進步,就不怕別人學。

磨機器外,更需要磨的是人。

磨人,強迫主管學習新知

20年前,他就有意往自動化佈局,老臣嗆他「發神經」。

「人沒有這個經驗知識,就會否決,」林文智特地請東海大學工業工程與經營資訊學系教授劉仁傑,花了三年時間給經營團隊上課。直到現在,一有新平台上線,林文智也強迫主管學習。

林文智會如此堅持,是因為鈺齊面對的挑戰——缺工,必須依賴自動化方能解決。「精實生產減下來剩80個人,再加上機械手臂剩下30個人,」他舉例苦笑道,「然後還是找不到人!」

製鞋倚靠人力,磨耗也重。車工45歲視力會開始下滑;噴膠工長期抓握一公斤多重的楦頭,兩年下來,手腕幾乎就得報廢。多功能鞋工序繁雜,戶外運動商機飆升,鈺齊有比同業更巨大人力需求壓力,而中國的人口紅利卻已經看到盡頭。

人工與自動化如何相輔相成?

從接客戶設計稿到出貨,在鈺齊生產線上,幾乎看不到傳統鞋業上千女工孜孜矻矻的畫面了。訂單掃描後自動辨識歸檔、設計稿從雲端發來交由製版師電腦模擬打版、數據傳送到裁斷機自動裁切、車工車縫好後往下送給機器手臂成形噴膠、紙箱QRcode掃描後集運出貨……

這是不是代表,離鞋業全自動化已經不遠了?

「有些傳統不能丟掉。例如訓練針車手。有的人工車還是比電腦快,」林文智反而覺得,製鞋的傳統工藝必須與自動化並行,相輔相成找到最佳的合作模式。「人工智慧會成功,但不會跳躍式。因為實際操作的還是人呀。」

商周連結:商業週刊

工業4.0泡沫化後 產學仍續研製造創新契機

文/陳念舜

就在2011年之後,由德國「工業4.0」等政策推動下,引發了全球智慧製造風潮與創新論 述,也成為後續「中國製造2025」引發美中貿易戰的濫觴。但在近10年之後,如今已有部 份日本和台灣學界認為工業4.0已成泡沫,未來唯有聚焦實體系統、確立差異化優勢,才能 創造有價值的精實智造。

儘管德國在2011年提出的工業4.0構想成 功炒熱全球風潮,美國與中國大陸的網路平台企業在「網宇系統(CPS)」取得了快速進 展,但根據日本學術振興會科研計劃對德國第一線觀察卻發現,現今德國政府的工業4.0 政策本身的實踐完全沒有進展。

包含國家平台與解決方案平台都已經停滯或解體、連結介面的共同標準化在原地踏步,既未融入德國工匠(Meister)傳統、也無法從使用智慧製造工具過程中取得回饋。且 幾乎沒有中小企業關心這個議題;至於主流 企業西門子、SAP、Bosch的解決方案大都停留於2014年之前;福斯汽車甚至增聘1萬人,與先前發布的省人化效果矛盾,工業4.0 泡沫化已隱然成形。

在2018年10月舉行的「工業4.0泡沫化後 的製造創新研討會」上,東海大學工業工程 與經營資訊學系教授劉仁傑則從顧客價值典範角度觀察,認為聚焦於顧客價值,創造實 體流程的精實智慧製造仍然極具潛力,並期 望各企業在全球雲端趨勢下,能找出結合本 身的可持續發展之道。

尤其經過旗下東海大學精實系統團隊過 去一年來訪問了7家日本企業與14家台灣企 業的結果,他發現目前智慧型產品雖然已經 非常普及,具備諸多可應用感測器掌握機器 狀態,預知、排除故障及防止停機等功能, 但是「能做不代表有顧客價值!」劉仁傑強 調。即使顧客再歡迎智慧產品,若不願意增 加付費的話,想要用智慧機械協助顧客改善 生產力或服務,仍有很長的路要走。

因此,目前台日企業均主張「先精實化, 再求智慧化」。如台灣工具機產業經過長年 發展,在整機、零組件和模組廠商之間呈現 了開放式合作系統,現正透過產品差異化與 客製化的精實推動,維持其國際競爭力。台灣區工具機暨零組件工業同業公會副理事長 王慶華指出,即使工業4.0也須從最基礎的標 準化、精實化開始,再到最後智慧化的過程 中,建立這些基礎的標準作業參數。

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【2018-12-27 MA雜誌】好書推薦《面對未來的製造者-工業4.0的困惑與下一波製造業再興》

作者:劉仁傑、吳銀澤、巫茂熾、邱創鈞、桑原喜代和

出版社:大寫出版

出版日期:2018年10月4日

基於與官研媒主流意見不同,《面對 未來的智造者:工業4.0的困惑與下一波 製造業再興》的出版引起廣泛共鳴,隔 週即推出二刷。大寫出版社特別摘錄部 份內容,以饗本刊讀者。

全文連結:【2018-12-27 MA雜誌】好書推薦《面對未來的製造者-工業4.0的困惑與下一波製造業再興》