转型智能制造　带动制造业营运体质大跃进

「快速时尚」之所以在全球成衣市场蔚为主流，背后的智能制造机制堪称居功厥伟。来源：Her Campus

伴随工业4.0概念深植人心、多项技术渐趋成熟到位之下，制造企业从传统生产模式转型为智能制造模式，已经不只算是当今显学，而是务必要付诸实践的基本功课，只因智能制造不仅有助提升生产效率、降低营运成本，还可帮助企业妥善因应定制化生产趋势。

近几年来，包括ZARA、H&M、UNIQLO等国际知名的平价成衣品牌，屡屡在世界各地攻城掠地，成功掀起一股沛然莫之能御的「快速时尚」(Fast Fashion)风潮，让时尚不再高不可攀；深究这些公司之所以引领风骚，缔造销售佳绩，主要是因为能够观察当季时尚品牌的流行元素，再观察与分析消费市场上的销售态势，随时调整产品发展方向，继而搭配高度整合的工厂进行实时生产。

综观上述各成衣品牌快速回应市场时尚风向味的模式，看似容许，但实践过程毫不轻松，从传感消费市场需求，快速决定产品开发方向并完成设计，此后接续进入下单采购、原料确认、投入生产，直到最终的出货。

整个历程当中，每一道环节皆是环环紧扣、一气呵成，其间需要紧密串联生产、原料供应链等所有信息，才能快速而灵活地依照订单需求，调整或合并多条生产线的产能，再透过物联网技术随时传送原料需求信息，凡此种种，必须有一套汇聚运算、通讯与控制的系统居中运筹，好让前述看来急如星火、又显得有些零乱的生产细节，能够在快中有序的前提下，一个接着一个执行到位。

而这套扮演关键枢纽的系统，正是虚实化系统(Cyber-Physical System；CPS)，它结合了工业物联网、云端运算、大数据分析等技术，形成了智能制造与智能服务的全新营运模式，此即为迩来被喊得响彻云霄的工业4.0概念；快速时尚之所以能蔚为主流，背后最需要借重的关键力量，便是智能制造。

凭既有自动化基础  补上CPS缺口迈向智能化

当然，集结设备自动化、工厂智能化、系统虚实化等多重概念于一身的工业 4.0，放诸各类型制造业态皆准，意即不管是食品业、工具机业、金属加工业、汽车业等范畴，都可藉由工业4.0来驱动产业升级。

持平而论，制造业一向是支撑台湾经济发展的关键支柱之一，尤以电子制造业、机械制造业为甚，而多数制造企业早年为了提振生产效能，即已经在设备自动化方面多所着墨，迄今也打下不弱的根基，所以距离实现工业4.0概念下的智能制造目标，虽然仍有亟待努力迈进的历程要走，但绝非遥不可及的梦想。

眼下当务之急，即是思考如何援引资通讯科技的辅助，加紧实现智能工厂及系统虚实化等阶段性目标，也就是说，企业要设法先让不同的系统与设备之间，都能够顺畅无碍地传递信息，再藉由经过优化的运作流程，把这些系统与设备、甚至再加上人的因素，全都串在一起，让这些物件可以协同合作，齐力完成一次又一次的任务。

换言之，意欲落实智能制造，重点在于必须借重自动化与智能化系统的力量，善加解决人、机器人设备与整体系统间的沟通协作问题，俾使设备与设备、设备与人之间，都能够智能互通，再加上为机台设备融入主动反应、自我调整的能力，借此帮助企业得以如愿降低支出、提升效率与增产值，也藉机为员工塑造更为高效、精准且安全的工作环境。

另值得一提的，部份人士总以为在推动机器设备智能化、工厂智动化过后，原本生产在线所配置的人力需求，便会瞬间消失，但其实工业4.0所诉求的终极愿景并非如此，而是讲求促进人与机器之间的协同合作，机器主要处理的工作内容，多偏向一些执行过程繁琐耗时、甚至带有较高危险性质的工作，从而让人的劳力、工时获得彻底解放，如此一来，人就可以逐渐从劳心劳力的黑手，转换为管理者与决策者的角色定位，因而保留更多的时间与精力，好整以暇地推动更具目标性、建设性与创新性的工作内容，所以不管是机器设备、生产线、工厂乃至整个企业的智能化，并不会导致人力需求的大幅缩减，最终结局不是「机器换人」，而是「人机协作」。

运用人机协同  提振作业效能与品质

以汽车制造厂为例，要从无到有产生一辆汽车产品，其间所涉及的组装作业程序多不胜数，譬如需要对汽车的车门进行绝缘与防水处理，过去整段工序都仰赖人力费时执行，所以工作者往往需要花费长达1到2小时来搬移笨重的车门，如果上层主管临时要求加快作业进度、而又未投注更多人力资源，可想而知，对现有工作者的身体健康所造成的伤害，无疑相当巨大，到头来也未必能让整个工作进程提升多少速度。

然而一旦转变为人机协作情境，改由机器人快速移动车门，即可大幅卸除工作者的劳力与时间负担，接着工作者仅需要朝向车门喷洒胶水，再由机器人灵活调整车门的开合，便可确保胶水能精准地洒向正确位置，终至让原本略嫌冗长的车门绝缘与防水处理工序，得以迅速执行完毕，且执行的品质较过往显着精进，单单从个例子，即不难让人领略到智能制造的妙效。

至于其他的组装作业，同样可仰赖机器人加快作业速度与品质。拜机器人控制软件技术、以及诸如视觉、听觉、压觉、热觉与力觉等传感技术的同步长足进步，现在的机器人已被注入了刚柔并济的新风貌，使得机器人与人类的运动模式愈趋相近，也就是说，机器人在搬运重物之余，亦可在运动方向上，展现高棈度的运动控制，从而确实完成焊接、喷涂等等对位移精度要求甚高的工作。

不仅如此，新一代的机器人，亦可感知其与工件之间的互动，继而顺畅地导引工件的运动方向，甚至进一步将工件正确地装载在夹治具之上。此外如同前述，现今机器人受惠于视觉、力觉等等多重传感器技术的整合，等于已具备了一定规模的感知系统，所以即使身处一个复杂、动态且高度不确定的环境，也能展现相当程度的移动自主性，意即因应外在环境的变化，实时、准确而又灵活地做出适当的行为反应。

总而言之，对于制造企业来说，迈向智能制造，尽管是一段不可能蹴手可几、过程中也难免遭逢诸多挑战的历程，但只要历经这般修练，即可藉由较以前更自动、更智能也更协同的手段，带动制造现场生产效率、订单快速交货能力，以及库存运转效率等三大营运轴心的同步进化，从而更能游刃有余因应全球市场与产业的变动趋势，适时做出快速反应，终至让营运绩效恒常系于高档。