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市場需求變化快速,製造業要如何轉型變身,才能做到更敏捷、更環保、更彈性,才能符合客戶和政府需求,打好基礎來對抗黑天鵝逆襲?

新冠疫情像黑天鵝一樣,說來就來無法預期,市場需求隨著新冠疫情變化更加快速,也讓世界總體經濟方向更讓人難以掌握。

機械加工和零組件產業面對的世界趨勢不變,因為全球人口老化和勞動力結構的變化,不只東南亞和中國,各國的人力成本都日趨上升。製造業為了要降低成本、穩定生產品質,且便於管理,在工廠中建置自動化設備和機器人等相關需求,皆持續看漲。

少量又多樣化的客製需求、短交期、急插單,加上近年各國政府和客戶對於綠色製造和ESG相關的減碳法規和對供應鏈的條件要求,像是美國近日正研擬的碳關稅清潔競爭法案(CCA),2024年就會進行,實施的時間比歐盟的碳邊境調整機制(CBAM)更早,都是近年製造業都會面臨的挑戰。

利用工業4.0的數位軟體平台工具和機聯網/物聯網IoT技術,達到工業物聯網IIoT,整合工廠內部的自動化和各種AIoT像是機器手臂、AGV、AOI影響辨識等設備和科技,打造擁具有敏捷應變能力的生產加工現場,來對應快速變化的市場需求,並實現智慧工廠和智慧製造,來提高生產效率、並降低工廠用電量及碳排放量,才能同時做到符合客戶ESG條件的綠色減碳製造。

 

智慧敏捷製造提升競爭力並做好節能減碳

機械加工和零組件的產品以金屬製品為主,且每個產品製造途程長、工序多,可能是鑄造、鍛造、铣削、壓床、彎管和研磨等流程。因為製造程序多,所以相關的人員、機器設備和物料使用的範圍就很多很廣,也容易在生產製造過程中,造成各種浪費,生產效率無法提升。

產能不足,但設備閒置?製造現場發生什麼事?產品生產製造周期(MCT)中,製程間各種浪費產生的問題,除了是交期時間拉長的主因外,像是設備待料停機空轉、製程有誤造成重工,也都會造成不必要的成本浪費,和碳排放量的產生。

這樣可能導致現在很多客戶對供應商在ESG要求中,因為不符合「減碳」標準,可能會影響成為客戶首選供應商的必須條件。要如何降低製程中的浪費,並同時做到減碳呢?

1.提升生產效率

▊資訊透明讓進度、瓶頸和問題可視,預防狀況發生,提升稼動率、OEE

客製化的小量訂單越來越多,工廠要有獲利,設備和生產現場就要能穩定順暢的工作。

製造現場常會生突發狀況,造成設備機台停機,若是主管無法即時發現狀況,馬上進行問題排除,造成機械設備、人員和物料長時間的等待浪費,更造成設備OEE和產能下降。

且因為生產的進度和發生的問題狀況,都是現場人員每天或每周下班前才,進行一次工作填寫在紙本上,再利用Excel整理回報,所以實際生產進度當天永遠無法知道,若有發生品質不良或設備狀況等問題要回報,可能也已經因為時間過太久,已經忘記真實原因。

就會有超短交期競爭,訂單在手但加工進度是看不穿的黑洞的情形。不只業務不確定客戶訂單是否能如期出貨,主管也不知道製造現場的目前情形,生產進度是否正常?

以物聯網/機聯網IoT的技術,讓設備機台自動回報機台的即時生產狀況和進度數據,或是利用平板手機等智慧工具,協助現場人員即時且方便,做好報工和問題狀況的申報填寫,再透過系統軟體平台整合各種即時資訊的工廠電子看板,達到製造現場資訊透明並讓進度可視

透過看板管理中的即時數據,不論是製造現場的工作人員和主管,或是生管和業務,都能知道目前最新的訂單狀況和製造現場的實際進度。業務能更主動和客戶溝通訂單交期的問題;生管可以隨時調整更適合的生產派工,調整生產排程計畫;主管對製造現場的掌握度提高,若製造現場有任何意外事件,可以馬上發現並解決,讓生產持續進行。

以機聯網/物聯網IoT技術掌握科學數據,並利用數位系統建構模型,協助主管在事後能在事後針對真實問題和瓶頸進行改善,預防狀況再次發生,持續提升設備稼動率、OEE和生產效率。

▊設備妥善率關乎生產效率

提升工廠整體的生產效率,還有一個重要前提,就是必須要有健康的設備,也就是設備妥善率要高、要好。否則,若是日常點檢工作沒有做好,造成設備不穩定,常常發生無預警的故障,需要停機等待維修,就會打亂原本安排好的生產排程計畫和出貨進度。

除了會影響原本和客戶談好的訂單交期外,還會增加製造現場人員和其他後續製程和設備停等的機會,造成生產時浪費的產生。所以應該要讓設備保持穩定生產,並提高加工效率,工廠擁有穩定、妥善率高的設備,製造現場的產能才會穩定,進而提升生產效率。 

2.做好敏捷管理

▊生產排程靈活應變

市場需求變化快速,讓機械加工和零組件業不得不面對小量短急單,接單排產的難題。應該要讓製造現場的生產排程計畫,都能隨市場需求做快速靈活應變,讓產能馬上做出最有效益的分配安排,來解決這個問題。

要做到科學化生產排程,交期準確即時回讓製造現場能隨時靈活應變,最基本要有準確的標準工時,才能讓生管的生產排程計畫,符合製造現場的實際生產狀況。

同時應該要掌握生產進度的即時資訊數據,並且有設備機台目前稼動率負載狀況當作依據,才能讓生產排程計畫可以在最短時間內,準確地做到靈活改變。面對每次客戶重要的緊急插單或是訂單突然調整,才能讓有限的機械設備和人員等重要產能,進行最有效益的彈性安排。

▊縮短製造週期提高產業競爭力

當日下單、當日出貨,超短出貨時間,是製造業越來越常見的客戶要求,成為另一個兵家必爭之地,但是客戶要求的交期和速度,為什麼總是做不到?

機械加工和零組件的產品以金屬製品為主,每個產品製造流程途程長、工序多,可能是CNC、铣削、鑄造、鍛造、壓床、彎管和研磨等製程。且因為過去產業多習慣大批量的生產方式,常導致後工序一直出現等待前製程完成的時間浪費,加上不同製程間銜接不順暢,前所以導致生產製造週期時間長,是影響機械加工和零組件業交期最大因素之一。

豐田精實管理TPS提倡的持續流動生產方式,就是利用小批量生產,讓製造流程平準化,中間流暢沒有停頓。

也就是說,將每個製造流程每次的加工數量,根據生產節拍時間(Takt Time,T.T)或載具容量等項目,制定最合適的最小數量,每完成該數量,就可以轉送到下個製程。並搭配水蜘蛛搬運等完整的小批量生產配套機制,就可以達成縮短生產製造週期,協助產業提升交期競爭力。

TPS精實管理是提升生產效率不二法門

豐田精實管理TPS是以創造客戶真實需要的價值為最終目的,利用最少的資源進行生產製造,維持產品的高品質又同時提高生產效率的一套心法,其中的JIT及時生產和降低一切浪費的核心精神,都是達成提升生產效率,並做好敏捷管理的主要原則。

世界經濟論壇WEF與麥肯錫共同提出的燈塔工廠實際案例,也能真正說明豐田精實管理TPS可以真實協助製造業,不只可以提升企業經營的獲利,同時更能做到生態環境的永續發展,達成客戶或各國政府都提出的ESG和減碳要求做到的真實成果。

不確定因素增加,智慧製造+綠色製造趨勢無法避免

疫情影響讓市場變化更大,本來去年還看好的訂單,今年卻下修需求,不確定因素增加且變化更加頻繁。所以機械加工和零組件業,更應該要打造智慧製造的敏捷工廠,透過工業4.0的物聯網/機聯網IoT和數位系統軟體工具協助,做到可以快速彈性地因應市場需求調整變化。

智慧製造的技術可以協助企業,降低生產製造時不應該發生的各種浪費,讓工廠在需求迅速變化的狀況下,更有效益的掌握現金。且全球依舊大缺工,企業透過工業4.0技術的做到數位轉型,除了可以提高生產效率,做到各國政府和客戶皆要求的減少碳排放量的條件,同時達成綠色製造,你還等什麼?

文章來源:智慧敏捷製造,搶佔供應鏈門票的必備武器 (digiknow.com.tw)

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