德國(guó)總理梅克爾宣布推動(dòng)工業(yè)4.0政策至今已有8年，經(jīng)過(guò)一段市場(chǎng)教育后，從2015~2016年開(kāi)始有制造業(yè)嘗試導(dǎo)入智能化架構(gòu)，不過(guò)對(duì)絕大多數(shù)廠商尤其是臺(tái)灣中小企業(yè)來(lái)說(shuō)，工業(yè)4.0帶來(lái)的智能制造屬于全新概念，再加上最終愿景實(shí)現(xiàn)期過(guò)長(zhǎng)、需要投入大量資本等顧慮，除了大廠外，臺(tái)灣多數(shù)業(yè)者都仍采觀望態(tài)度。

但在臺(tái)灣勞動(dòng)環(huán)境漸趨惡劣，廠商的競(jìng)爭(zhēng)力漸失，智能化看來(lái)已成為目前的唯一解方，因此傳統(tǒng)制造業(yè)即便按兵不動(dòng)，觀察期也不可能過(guò)久，在不得不變但又不知道如何變的兩難局面下，中小型制造業(yè)如何因應(yīng)？先從局部導(dǎo)入，解決目前最困擾的痛點(diǎn)，對(duì)業(yè)者來(lái)說(shuō)會(huì)是最實(shí)際的方式。

臺(tái)灣制造業(yè)目前仍以人力維修檢測(cè)與調(diào)校機(jī)臺(tái)設(shè)備，導(dǎo)入SMB之后，即可自動(dòng)擷取數(shù)據(jù)，在設(shè)備故障前預(yù)先保養(yǎng)。

解決少子化痛點(diǎn)，專(zhuān)業(yè)傳承不是問(wèn)題

從痛點(diǎn)來(lái)看，各國(guó)機(jī)械業(yè)近年來(lái)的共同痛點(diǎn)在于經(jīng)驗(yàn)無(wú)法傳承，其中少子化又是主因。德國(guó)當(dāng)年即是不希望因?yàn)閯趧?dòng)人口的老化導(dǎo)致國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力下降，因此決意推動(dòng)工業(yè)4.0，少子化問(wèn)題沖擊全球工業(yè)大國(guó)，甚至以往被認(rèn)為勞動(dòng)人口充足的大陸，也因長(zhǎng)期的一胎化讓年輕勞動(dòng)人口數(shù)量漸減，即便在2015年終止一胎化政策，2017年的出生率也仍然下滑，至于臺(tái)灣，則是出生率不斷創(chuàng)新低，目前包括中、臺(tái)、日、韓，少子化已被政府視為國(guó)家危機(jī)。

少子化讓勞動(dòng)人口減少，而更少的人也就意謂有更多選擇，環(huán)境惡劣的傳統(tǒng)制造業(yè)因此成為選擇之末，在缺乏年輕一輩接棒的狀況下，制造業(yè)產(chǎn)生人才斷層，資深專(zhuān)業(yè)人員的技藝無(wú)法傳承，對(duì)產(chǎn)線的質(zhì)量與產(chǎn)量造成影響。尤其是臺(tái)灣制造業(yè)多僅停留在工業(yè)2.0~3.0之間的半自動(dòng)化階段，工廠中資深技師的專(zhuān)業(yè)往往言傳，只能憑「感覺(jué)」做事，象是馬達(dá)的抖動(dòng)、設(shè)備的異音，這些抖動(dòng)與聲音到達(dá)什么程度是不正常？這就只能靠老師傅帶著新進(jìn)員工在現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)期實(shí)作，才能逐步傳承。

現(xiàn)在各大廠導(dǎo)入智能化系統(tǒng)的第一目標(biāo)，即是希望解決此一問(wèn)題。工業(yè)4.0的愿景雖然宏大，不過(guò)并非要完整建置才算有所作為。在臺(tái)灣制造業(yè)導(dǎo)入智能化有成的宏遠(yuǎn)興業(yè)總經(jīng)理葉清來(lái)就指出，事實(shí)上只要到工業(yè)3.1，效益就會(huì)開(kāi)始浮現(xiàn)；清大教授簡(jiǎn)禎富在他的新書(shū)中也指出，工業(yè)3.5會(huì)是最適合臺(tái)灣制造業(yè)的做法。而所謂的工業(yè)3.1，也就是局部的智能化，這部分的智能化將可先行解決制造業(yè)經(jīng)驗(yàn)無(wú)法傳承的痛點(diǎn)。

從被動(dòng)停機(jī)到預(yù)診保養(yǎng)

目前政府與市場(chǎng)主力推動(dòng)的設(shè)備預(yù)診就屬于工業(yè)3.1的一部分。經(jīng)濟(jì)部2016年擬定智能機(jī)械政策時(shí)，就將智能機(jī)上盒(SMB)的補(bǔ)助列為前期重點(diǎn)，讓機(jī)械業(yè)者先透過(guò)智能機(jī)上盒擷取老舊機(jī)臺(tái)的震動(dòng)、溫度、電流等各種數(shù)據(jù)，民間設(shè)備業(yè)者則針對(duì)政府的智能機(jī)上盒推出解決方案，象是控制器廠商新代科技，就推出為中小企業(yè)設(shè)計(jì)的私有機(jī)械云，讓擷取出來(lái)數(shù)據(jù)可被儲(chǔ)存、分析。

智能機(jī)上盒與私有機(jī)械云的主要功能都是設(shè)備預(yù)診。過(guò)去制造現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備保養(yǎng)做法是reactive，也就是故障發(fā)生再緊急排除，這也造成產(chǎn)線經(jīng)常無(wú)預(yù)警停機(jī)而損失慘重。為了避免相同狀況，現(xiàn)在的主流做法是preventive，這種做法類(lèi)似車(chē)輛的定期保養(yǎng)，按照不同機(jī)臺(tái)的狀況，分別設(shè)定時(shí)間定期保養(yǎng)，不過(guò)這樣雖可降低產(chǎn)線無(wú)預(yù)警停機(jī)的機(jī)率，但設(shè)備臨時(shí)故障仍難掌控。

于是在智能化時(shí)代則是走到predictive的預(yù)診功能，透過(guò)智能機(jī)上盒擷取機(jī)臺(tái)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并將之傳送到云端平臺(tái)，云端平臺(tái)的專(zhuān)家即可根據(jù)累積的歷史數(shù)據(jù)，分析出設(shè)備各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)所代表的意義，例如某一馬達(dá)震動(dòng)開(kāi)始逐漸增大，就會(huì)列入重點(diǎn)觀察，當(dāng)震動(dòng)達(dá)到缺省數(shù)值，則通知管理者與維護(hù)人員，在產(chǎn)線停機(jī)的下班時(shí)間進(jìn)行維修保養(yǎng)。

設(shè)備預(yù)診透過(guò)云端平臺(tái)的專(zhuān)家系統(tǒng)判斷設(shè)備狀態(tài)，而專(zhuān)家系統(tǒng)是將工廠中資深師傅的技藝，以數(shù)碼化方式保存下來(lái)，再結(jié)合AI系統(tǒng)的算法逐步提升精準(zhǔn)度，當(dāng)老師傅的技藝被數(shù)碼化留存，傳承就不再是問(wèn)題，且設(shè)備預(yù)診也可進(jìn)一步解決勞動(dòng)力不足導(dǎo)致設(shè)備稼動(dòng)率降低的問(wèn)題。

以智能化提升稼動(dòng)率

產(chǎn)能與良率是制造業(yè)現(xiàn)在另一個(gè)痛點(diǎn)。過(guò)去的老師傅雖有經(jīng)驗(yàn)，不過(guò)豐富的經(jīng)驗(yàn)往往也會(huì)是另一種限制。由于制造業(yè)向來(lái)講究穩(wěn)定，以固定流程生產(chǎn)出可預(yù)期的產(chǎn)量與質(zhì)量，不過(guò)未全面驗(yàn)證所有流程組合，固定流程是否為產(chǎn)能最大化本身已有疑義，而且即便已是最佳化，系統(tǒng)設(shè)備也會(huì)因使用時(shí)間而老化或替換，最佳化的產(chǎn)能組合在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)都會(huì)有所不同。

當(dāng)然在訴求穩(wěn)定的制造業(yè)中，不可能一一驗(yàn)證、隨時(shí)調(diào)整生產(chǎn)流程，不過(guò)透過(guò)智能機(jī)上盒取得的機(jī)臺(tái)數(shù)據(jù)，就可在云端平臺(tái)上先行模擬，根據(jù)經(jīng)濟(jì)部的預(yù)測(cè)，導(dǎo)入智能機(jī)上盒可以讓生產(chǎn)排程更有彈性，減少?gòu)U品數(shù)，人均產(chǎn)值將可提升10%，設(shè)備稼動(dòng)率則可提升20%。

而這個(gè)預(yù)測(cè)后來(lái)已獲得實(shí)證，位于臺(tái)中的中小型螺帽業(yè)者盈錫精密工業(yè)，參加了經(jīng)濟(jì)部智能機(jī)械計(jì)畫(huà)，在6個(gè)廠區(qū)的150臺(tái)機(jī)器中設(shè)置智能機(jī)上盒，并將機(jī)臺(tái)組成機(jī)聯(lián)網(wǎng)，以數(shù)碼化追蹤生產(chǎn)狀況模式取代過(guò)去的人工管理，成果就如上述經(jīng)濟(jì)部所預(yù)期。

痛點(diǎn)的解決除了借助市場(chǎng)上各類(lèi)型解決方案外，企業(yè)本身的問(wèn)題厘清更是關(guān)鍵。工業(yè)4.0的愿景龐大，但是概念也相對(duì)模糊，每家廠商對(duì)智能化的定義都有不同解讀，更不用說(shuō)制造業(yè)者本身。因此常有制造業(yè)客戶(hù)詢(xún)問(wèn)系統(tǒng)業(yè)者要導(dǎo)入工業(yè)4.0，但深入洽談才發(fā)現(xiàn)客戶(hù)不知道要導(dǎo)入工業(yè)4.0的哪里一個(gè)部分？對(duì)此系統(tǒng)廠商建議，制造業(yè)應(yīng)先拋開(kāi)工業(yè)4.0這個(gè)名詞，先仔細(xì)審視目前所遭遇的痛點(diǎn)，再向外洽詢(xún)解決方案，目前市場(chǎng)上的設(shè)備與機(jī)制都已齊備，要解決問(wèn)題并不難，導(dǎo)入方案依次解決痛點(diǎn)，產(chǎn)線效益就會(huì)浮現(xiàn)，智能化也會(huì)逐步到位，對(duì)資源有限的中小企業(yè)而言，這才是最務(wù)實(shí)也最有效的做法。