台灣傳產的轉型之路何去何從?智慧製造聰明解決台灣傳產缺工與人才斷層危機

編按:《工業3.5》是第一本針對台灣企業量身打造的數位轉型教戰手冊。近年大數據、人工智慧、物聯網掀起全球新一波價值鏈解構與重組,清華講座教授暨美光講座教授簡禎富,二十多年來深入產學合作第一線,與台灣各產業龍頭合作,深耕智慧製造和大數據分析,提出介於工業3.0和4.0間,適合台灣中小型企業的工業3.5。

 

彈性生產增加存貨壓力,企業最大的生存考驗

 

台灣有一家研發各種創新機能布,成為耐吉(Nike)、愛迪達(adidas)等,全球最大運動品牌所需的機能布主要供應商,他們擁有集紡紗、織布、染整、貼合加工的一貫作業廠區。

 

台灣機能布大廠在多年前,就開始推動智慧製造的專案,初期主要投資資訊系統基礎建設,和軟硬體自動化升級。但是對於形而上、分析的智慧,仍有待進一步投入,不懂如何去發展出智能化的決策系統,因此有著非常迫切的需求。

 

染整廠習慣上的產銷協調和生產調度,主要還是靠人在喬,在大批量染布、顏色選項沒那麼多的狀況下,工程排程很容易,染整廠只要把要染的布用顏色分類,再將同一種色系,從淺到深安排染布順序,這樣就可以不用花很多時間和人力清洗染缸。

 

染整廠染布時,無論量大還是小,一個染缸消耗的染料和用水量幾乎一樣,因此同一種顏色的布批量愈少,成本就愈高,還必須經常洗缸、漂缸,少量多樣造成生產力下降,也因為最適批量的限制而多投,增加愈來愈多的存貨。

 

然而,早期的布不存在存貨跌價的問題,因為布不容易壞;但現在機能布已經是高科技產品,不斷推陳出新,包括吸濕排汗,還有抗UV、防霉等各種不同的功能,很多功能也是像晶圓或面板生產一樣,需要組合很多道複雜的工序。新的功能出來,舊的布價值就會下滑,所以存貨及生產調度,都變得比以前複雜許多。

 

機能布應用範圍愈來愈廣,但訂單愈來愈少量多樣,以前十萬碼染一種顏色,現在是一萬碼染十種顏色,或是像球隊球衣,300 碼也要做。顏色種類變多,布的功能也愈來愈複雜,訂單批量又愈來愈小,因此必須常常換線,複雜度變得很高,又常有急單,讓人窮於應付。

 

排程缺彈性,不只影響調度更危及人才接班

 

以前染整廠一天,可能就專門染哪一種顏色的布,但後來變成一天內就要換很多種顏色染,這對負責調度的員工而言是很大的挑戰,負責染色調度的主管,是從基層慢慢升上來的,以前他當新進工程師時,一個星期才需要換幾次顏色。

 

但是新進的員工,一進去馬上碰到的問題,比這位主管當初進來的時候,可能要難上數十倍,顏色變多、數量變少,布料又快速推陳出新,加上新進員工沒有十幾二十年的時間,慢慢磨練。

 

其實很多傳產業都是如此,資深主管和老師傅,當初進這一行時,產業沒那麼複雜,進入障礙不高,市場變化也沒那麼快,可以慢慢學習成長;但新進的工程師面臨更複雜的問題,老闆或主管有時會覺得新進人員怎麼老是做不好,多唸幾句,新進人員可能覺得很委屈,甚至就不來了。


傳產本來就不容易吸引到好的人才,又面臨接班的問題,倘若二代動不動就被家族長輩或老臣唸,當然就會造成交棒不易。但是他們沒有想到,新進人員今天面臨的問題,比他們當初入行的時候,不曉得複雜困難多少倍。

 

因此,染整主管碰到訂單比較急的時候,乾脆自己跳下去解決瓶頸的問題,經常疲於奔命,拙於應付。機能布廠在智慧製造需要解決的痛點,是從PDCCCR 架構的Capacity 切入來驅動數位轉型,產能資源調度必須能夠靈活、彈性,同時降低對老師傅經驗的依賴。

 

機能布廠分幾個階段推動智慧製造和決策優化的產學合作研究:一、瞭解問題萃取專家經驗,將染布調度規則數位化,二、改變顏色定義和設備匹配的決策,三、染布調度系統優化,盡量讓同一色系從淺染到深,減少染缸清洗的時間和水資源浪費。以及機聯網,將產品和設備的匹配決策優化。

 

智慧製造,聰明解決缺工與人才斷層危機

 

台灣傳產製造業,愈來愈難找到人力,一部分是由於工作環境,比不上高科技廠房或服務業,主要還是因為新人面臨的複雜度增加,但經驗傳承與培訓的速度還跟不上,以致人員流動率更高,常有找不到人才之憾。智慧化可以在源頭解決部分問題,既保存企業珍貴智慧資產,也緩解人力短缺和能力不足的問題。

 

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發佈日期:2019/01/15

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簡禎富

 國立清華大學工業工程暨電機工程雙學位學士,威斯康辛大學麥迪遜分校決策科學與作業研究博士、加州大學柏克萊分校傅爾布萊特學者;現為清華講座教授暨美光講座教授,科技部人工智慧製造系統研究中心主任、工業工程與管理學門召集人。曾任國立清華大學主任祕書、首任產學合作執行長、科學園區固本精進計畫推動辦公室總主持人、台積電工業工程處副處長(於2005年至2008期間借調三年),台積電、聯發科、台達電、友達光電顧問。   創設決策分析研究室與紫軾書院,發表超過170篇學術期刊論文,取得20項智慧製造國際發明專利,著有《決策分析與管理》、《資料挖礦與大數據分析》及台積電、聯發科、創意電子、晶元等哈佛商學個案,主編《半導體製造技術與管理》、《固本科園台灣精進》等書。   更榮獲行政院傑出科技貢獻獎、國家品質獎、科技部三次傑出研究獎、經濟部大學產業經濟貢獻獎、教育部產學合作研究獎、科技管理學會院士、工業工程會士、東元獎及兩次《IEEE Transactions》論文獎等學術殊榮。

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