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連台積電也採用!製程千變萬化,混線生產客製彈性更大

連台積電也採用!製程千變萬化,混線生產客製彈性更大
連台積電也採用!製程千變萬化,混線生產客製彈性更大

德國化工大廠巴斯夫(BASF)已有150年歷史,旗下產品涵蓋化學製品、塑料、消費性商品到石油、天然氣等,幾乎無所不包。近年來,巴斯夫和德國人工智慧研究中心(German Research Center for Artificial Intelligence)合作,設計以消費者需求為導向的物聯網設備。

巴斯夫在德國南部小鎮凱撒勞頓的智慧工廠,是集團客製化產線的研發基地,僅管只有一條生產線,卻可以生產出千變萬化的洗髮精和沐浴乳,完全客製化,每瓶配方都不盡相同。

巴斯夫是如何辦到的?首先,巴斯夫員工將客戶需求輸入訂單。接著,在流水線上待命的空塑膠瓶被逐一貼上RFID標籤(Radio Frequency Identification,無線射頻辨識系統),標籤內嵌智慧晶片,詳實記錄每個空瓶各自接到的不同訂單數據。

透過無線網路技術,當生產線上的感測器讀取晶片後,會自動判讀每一個塑膠瓶分別要灌注什麼顏色的配方、多少比例、採用哪一種個性化的包裝方式等等。生產過程全自動,只有在最初下單時用到人力。更重要的是,巴斯夫生產線上的每一瓶洗髮精或沐浴乳,都可能和左右的鄰居不盡相同。如果說,預防性維護是工業4.0最常被提及的技術突破,最受老闆青睞,那麼彈性決策與智慧生產,以及智慧生產所帶來的客製化能力,則是企業發展工業4.0的終極目標。

在工業4.0情境下,現場的操作人員將不同客製化需求,輸入至每個產品晶片中,再由生產線上的機器設備,以感應裝置讀取相關的數據,並且根據事先設計好的程式,將生產線自動調整出該產品的製造程序,這樣的方式,大幅解決了「大量生產」與「客製化」之間的不協調。

產品周期短,大規模訂製成企業關鍵挑戰

隨著網路、通訊軟體發達,資訊傳播速度快,不論是設計或製造端,離消費者的需求愈來愈近,品牌端很難再壟斷市場資訊,連帶也造成產品生命周期減短,市場競爭愈來愈激烈。

國發基金產業創新轉型基金顧問、友達光電前總經理陳來助觀察,過去30年,傳統產業以標準化製造為主,產品生命周期長,但到了個人化、多樣性的年代,產品生命周期縮短,市場上不斷會有類似的競爭者進來,生產的本質改變,製造商要具備更多彈性。而客製化涉及換線、改線、新產品導入時間、材料製程的改變,「如果傳統產業不跟上智慧製造,反而成本會更高。」

以電動車製程為例,牽涉到鋼材、塑膠、玻璃等,異材質接縫處在射出成形時會不會裂掉?高速行駛下會不會損耗?過去,這些問題總讓技師傷透腦筋,但現在,或許用模擬軟體就可以搞定,「沒有機會讓你慢慢修模,客人的喜好變化很快,個性化產品循環時間很短。」

陳來助指出,產業發展逐漸走向生態系,打破以前商業機密不外洩的觀念,「跟供應商、客戶也要資料分享」,就連台積電也不例外,要清楚讓客戶知道產品的生產進度、用到哪一種材料等等。

此外,相較於巴斯夫混線生產的模式,另一個與客製化相關的場景「柔性生產」,也十分具有代表性。

簡單來說,柔性生產是指企業為適應市場變化,藉由電腦數控系統來實現少量、多樣的生產方式,目前多出現在汽車製造領域。全球主要車廠如通用、福特、豐田等等,皆採用柔性製造系統,實現同平台多車型、或跨平台同車型共線生產。更重要的是,柔性生產還擴及到營銷、管理、組織等層面,著重企業整體的經營彈性。

SAP工業4.0報告中稱,高度個性化的產品將是大勢所趨。因此,企業生產線如何能夠根據每位客戶訂購的產品,即時調整生產流程,實現「大規模訂製」,又兼顧成本和品質,將是現階段最大挑戰之一。

*尊重智慧財產權,如需轉載請註明資料來源:《數位時代》第281期

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  • 數位時代 2017-10-13
關鍵字: 數位時代生產台積電製程
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