推動智慧工廠 啟動三大核心變革

(二)、三大核心變革──公司自動化的想像

當硬體+軟體+管理三個面向開始發生變革，但變革的具體樣態又是甚麼? 可以簡單總結成兩句話【從自動化落地開始，再到智慧化應用的實踐】，也就是分兩階段完成智慧工廠。從第一階段的自動化，再到第二階段的智慧化，大家可能比較難以想像智慧化的模樣，後續會多舉例闡釋，本文重點就以自動化來說明。我們這裡所提出的自動化概念，不再侷限於設備或機器人，而是廣義的自動化，包含資料流的自動化、管理的自動化。

設備自動化，不全然是把設備進行無人的全自動，成功的關鍵是善用【人】，把人的智慧融入工廠之中，而非將無人工廠或關燈工廠當作主要目標。所謂的人的智慧，就是員工在現場作業變動時可隨著情境動態調整，也是少量多樣或柔性生產的重要關鍵，就像哈雷機車讓消費者自行設計擁有個人特色的機車，此時由【人】主導的裝配生產線是機器人難以取代，因為要把每個不同的機車踏板，依正確的順序放在正確的位置讓機器人拿取，就需搭配自動化的廠內物流輸送體系，否則只是依靠人將踏板放在現場正確的位置，再讓機器人組裝，將變成沒有意義的工作；要創建如此複雜與龐大的物流體系，投資成本的回收可能遙遙無期，所以如何建構符合需求與性價比的智慧工廠才是老闆重要的課題。

一般而言，自動化的單元可包含物流、倉儲、生產、設備、量測、廠務…等，首要考量是選擇適當的工具，如機器人或自動化機構、履帶還是皮帶、條碼還是RFID，最關鍵也是很多人忽略的是【產品載具】，工廠內常因為產品體積的大小、產品特性的不同(塑膠、金屬、陶瓷)、產品形式的不同(液態、粉末、塊材)導致載具多樣又混亂，跨單元自動化的關鍵就是統一載具，然後對載具進行編號管理，再讓載具變成物聯網之一，說來簡單，卻需要相當多的現場實務與對工具的深入了解。

資料流自動化，這個概念本人已經推廣多年，其基本原則就是讓原本的手工紀錄，變成自動紀錄，避免人為的干預造成錯誤。以某鋼鐵廠為例，他們已經開發出一套可以自動辨識客戶由Email寄來的訂單，含所附的檔案(如pdf)，將Email訂單直接轉換成ERP訂單，再由業助進行二次確認，大幅減少業務的人力與人為輸入錯誤的機率，也提高客戶的滿意度與公司併購後系統整合的速度。

工廠內資料流整合的面向包含兩個，其一，由底層的設備資料收集到上層的ERP財務數據，這中間串流的數據轉換非常多，從PLC到資料收集器，到設備視覺化展示的SCADA，到MES、APS/PLM，再到ERP，以往每層系統都由不同的公司開發，現在談工業4.0，整合就成了顯學和趨勢。SAP從ERP往下整合到PLC，西門子則從PLC底層往上整合到MES，各有各的特色與專長，但目的都是一樣，打通工廠資料流的任督二脈。

其二，是橫向的整合，設備與設備、設備與AGV、生產線與生產線、生產線與庫房、庫房與物流、生產線與廠務等；以設備與設備的整合為例，就牽涉到不同的PLC，不同的輸出接口，不同廠牌的控制器，不同的通訊協定，若要整合就需要將這些控制設備的大腦進行盤點與升級，分層次、分系統、分階段逐步完善。花錢也要花心力。

管理自動化，這是本人近來大力提倡的簡單概念，更加容易理解智慧工廠中【管理】應該演化的方向，也是從自動化到智慧化。管理自動化的基礎就是資料流自動化，而資料流提供管理支持的兩大主軸，則是【報表與流程】，報表是給管理者做好管理的數據依據，流程是建構公司內分層/分角色的組織管理網絡。糟糕的是，以往這兩個功能都是各種系統內建的基本模組，導致要看不同的報表(如財務資金、設備效能)，需要到不同的系統，要提不同的申請單(如請假單、採購單)，需要輸入不同的密碼，這些都是造成管理效能低落的原因之一。

管理自動化的前期，應先導入這兩個系統，報表系統目前已經進化到資訊即時化、跨系統資料庫的駕駛艙或戰情中心。若要做到資料的一致性與即時性，首先，主管要擺脫對EXCEL的依賴，選擇開放性佳、容易整合的平台工具；而流程則有多種的OA系統可供選擇，特性是需要擁有整合其他系統流程的能力、多層多角色的權限管理、可彈性的流程設定等。整體而言，管理要能做到自動化，需要達成幾個功能，如自動警示、自動提醒、行動管理、即時戰情、數據一致、自動分析，重點是管理不再依據直覺與經驗判斷，而是基於數據的管理精神，依照數據的結果進行討論，協助決策。