推動精實生產邁向工業4.0

2020專欄 2020-11-06

作者:(財)塑膠工業技術發展中心  品質環境安全部                    王志遠 顧問


在Lean Thinking(精實革命)一書中,將精實系統的原理分為價值(Value)、價值溪流(Value Stream)、暢流(Flow)、後拉(Pull)、完善(Perfection)五大步驟。推動精實生產首先需先定義產品價值,為其在特定時間、滿足顧客需求所呈現的價值,再將此產品從原物料轉變成交付給客戶的過程釐清,並去除過程中沒有附加價值的浪費以達成暢流,以後拉驅動生產減少各階段存貨,在全面連續暢流的情況下各項阻礙將呈現出來並被解決進而邁向完善。

     

從精實生產系統中可以看出,製造業推動精實生產邁向工業4.0這個議題,要從價值溪流說起,在整個產品實現的過程,從客戶需求開始透過訂單的合約審查,轉成內部生產工單、下單給供應商與進貨、廠內原物料生產、加工、組裝、成品包裝到出貨這一連串的過程(如圖一)。會有許許多多的資訊流與物流的傳遞,價值溪流的分析就是讓整個產品由需求轉化成供給的過程,透過動線規劃、工作研究等IE手法求出最佳化的生產條件,能夠以最少的時間及成本完成產品,亦即透過價值流的分析,減少各階段的浪費。

(圖片來源:塑膠中心 王志遠 )

現在所說的智慧生產,是將互聯網(IoT)、大數據(Big Data)、人工智慧分析(AI)等工具透過雲端運算之整合與應用做虛實整合,數位化資料做收集、歸納產生有用的資訊,經分析昇華成改善生產過程的智慧,並形成方案回歸到工作現場,其加構圖如下:
 

(圖片來源:塑膠中心 王志遠 )

 

過去我們也曾聽過”Garbage in、 Garbage out(垃圾進、垃圾出)”,在推動工業4.0時如無法取得有效的資料,轉化出來的資訊及分析結果將不具任何智慧可言,故精實生產能加速工業4.0的推行,在釐清需求後(定義價值)即展開價值流分析,過程中的物流、資訊流就能藉由互聯網(IoT) 將現場的參數(如數量、壓力、溫度、速度、時間、異常等)進行收集,暢流會消除浪費(如七大浪費:等待、搬運、不良品、動作、加工、庫存)使無效的資訊減少,後拉式生產能讓大數據進行有效運用(如:用料建議、生產排程),並讓完善與AI分析做結合,進而達到最佳化生產模式。故精實生產衍伸的品質管理、標準化、5S等實是製造現場的根本,現場沒有做對、做好,就無法談論效率與智慧。

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精實革命(Lean Thinking) 鍾漢清譯,Jams P. WomackDaniel T. Jones著,經濟新潮社出版。

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