■SMART Molding 編輯部
內容簡介
「模具是促進工業產品與生產品質提高、為社會創造極大的經濟效益,以及產品轉換過程必要的工具裝備。因此,模具是產品價值創造與人才發展的放大器。」
在工業 4.0 的趨勢下,工廠智慧化逐漸滲透到各行各業,影響人們的生活、工作及教育的方方面面。隨著物聯網技術、大數據和工業互聯網等新一輪資訊技術發展與普及化,引領製造業創新轉型,已經進入了實質應用階段。這幾年模具與成型行業在「智慧製造」的努力更是不遺餘力,至今已有很好的發展成果。
本書內容從工廠智慧化的實踐思維到成功運維的經驗分享,主要分成四個部分:
• 第一部分:「洞察未來新思維」,為什麼我們要做這件事,它的機會點與高度在哪裡?
• 第二部分:「整合與融合」,我們需要學習與準備那些資源?
• 第三部分:「協同創新與成功案例」,探索共協資源與成功者經驗!
• 第四部份:「商業設計與策略地圖」,運用變革元素的投入,如何融入在企業發展策略與商業運維?
不論是百年企業或新創企業都需與時俱進,引入促進企業升級的觀念、工具與體系,而工業 4.0 概念所帶來工業互聯網、大數據、物聯網的應用與發展之智慧工廠,更引發生態鏈的共協合作。
作者以自身多年與優秀團隊共協合作為企業進行規劃、設計與建設的經驗,從理論與實踐二方面並行出發─在企業實踐「可持續發展」的基礎上,從啟動邁向成功,給予明確的指引與幫助。
作者的話
持續二年多的中美貿易摩擦,看似二國的貿易順逆差所引發的政治問題,讓全世界經濟陷入不確定的狀態。2020 年春天,一場突如其來的疫情,讓人們發覺中國供應鏈的影響地位,而且是世界重要的消費市場,它的瞬間暫停,對世界經濟影響是非常巨大。可預見的是,對於社會、國家及全人類環境的各項反思,至少在未來幾年不會停止,這是一件好事!
一場疫情勢必影響全球產業布局與資源重新分配,中國從「世界工廠」成為「世界市場」的轉換也將加速。經濟貿易、科技發展及智慧工廠的競爭在這次疫情後,不僅改變政府施政思維與支持力度,更會改變企業未來的發展布局。
你沒看見的影響,但它已經在發生…
新世代智慧工廠的運營核心是數據,工業數據是實踐智慧製造最為核心的技術。在整個產品開發生命週期流程,產生大量的數據,這些數據的分析和挖掘可以了解問題所產生的過程以及造成的影響與解決方式,利用這些過程數據建構模型成為有關連的知識,進一步預防問題發生,其真實意義在於把傳統經驗知識轉換成與事實相關的邏輯,可以將傳統經驗和數據技術融合,加以沉澱和傳承。
工業數據,透過先後次序而有系統地蒐集與分析,實踐了數據真正的價值,而無線通訊、衛星定位、大數據及人工智慧(AI) 的技術產業化,給了製造業變革一個堅實的依靠。五年內,你的生活將百分之一百與“AI”有關而無所不在,甚至可能取代你的工作,這件事情也正在發生。
因危機而強大…
疫情之後,社會與政府必定透過「大建設」如人心建設、產業建設、經濟建設、重新建構國際關係與政治改革等來恢復人們的信心與穩定秩序。從過去美國的大流感及中國經歷的SRAS 經驗告訴我們─在每次的疫情之後,伴隨經濟都會有持續多年的高度成長,而同時人們似乎也學習了智慧和謙虛。這一切都展現人類意志力與對大自然的敬畏!我們必須相信,危機帶來的不是更多限制,而是更多的機會與可能!在越來越不確定的時代,機會總是留給有準備的人。
發行人序文:人文、傳承與發展.創新突破與同舟共濟
-蔡銘宏 / ACMT 協會 理事長
人文、傳承與發展.創新突破與同舟共濟
一本書一座橋- 同舟共濟、突破創新
ACMT 與陳總經理合作共事多年,從無間斷,對於產業社會價值與人才發展的關注,已成為我們彼此的共識與默契。陳總經理以其多年實務及培養無數產業人才的經驗,協助ACMT 建立「模具成型智慧製造技術委員會」,以智慧製造與先進成型技術為根基,結合學術研究、行業優秀軟硬體共協夥伴與模具成型經營者,共同經營與分享ACMT 的技術交流平臺,成果豐富。
在工業4.0 概念發展多年之後,ACMT 以模具成型智慧製造及先進技術的理論與實踐相結合,輔導非常多家企業局部或整廠成功地升級改造。在此同時,ACMT 也發覺許多企業在工業4.0 快速地蔓延發展中存在許多知識與實踐的困惑,而企業運營,又需時刻面對沉痾已久的技術難點與人才短缺的困點。因此,模具成型智慧工廠所涉及的「智慧設計」、「T 零量產」及之後所形成「高品質生產」等經營管理理念與先進技術,它們的確可以幫助企業突破發展的困境,並帶來更多人才與商務的價值。
陳總經理經常忙碌於兩岸,能與產業界同行面對面相聚的機會並不多。所以,在2019 年的一次聚會中,我們啟動了「以一本書作為的鑰匙」的想法,以書會友的方式,讓企業的管理者與執行者有一本書來交流與研讀,能否找出及比對企業的不足或發展所需,幫助模具成型企業開啟企業轉型升級的大門。這本書是一個開端。ACMT 進一步想以這本書為基礎開設二十門課程,邀請陳總經理及書中之共協夥伴們為讀者企業講述模具成型智慧工廠的成功經驗與實踐方法,我們以同舟共濟的人文精神,在突破創新的科學思維與智慧工廠發展趨勢引領下,共同開創新世代可持續發展的行業生態環境。
推薦序:見證奇蹟,正在改變世界!
-張榮語 科盛科技股份有限公司 執行長/臺灣清華大學 化工系榮譽教授
這是於2017 年11 月24 日拍攝的一張照片,是非常值得紀念的日子。
我與陳震聰總經理(過去在知名企業的任職)認識30 多年,是從在臺灣清華大學校園一間小小的CAE 研究室開始,也是我們及科盛科技的善緣之地。當時陳總經理已經在為國際企業開發高端汽車及電子之零組件,因工作任務關係經常到校園與研究室的學生及助理們相互交流,利用模流分析來驗證模具與成型技術可行性,討論電腦模流分析、產業技術與人才未來的發展,這緣分至今仍緊密的相互維繫著。
工業4.0 的核心─「數據與應用」
工業4.0 的核心價值在數據與應用。數位化是企業發展虛實整合智慧工廠的現在式與未來式,其最終目的都是為了從材料、產品創新到高品質生產的過程達到完全可控的境界,以基礎科學及智慧製造為手段,來實踐穩定之無憂管理的企業狀態。在這本書中所提到的「T零量產」,可說是企業轉型升級的指導方針,更是非常重要的觀念轉換樞紐。創新是經濟發展的第一動力,而基礎研究是創新的引擎,這股趨勢將會帶動模具成型行業智慧化與網聯化發展,更會進一步趨使產學界在材料研發、基礎研究與人工智慧等的研發投入。未來模具及成型企業能否持續發展,都將必須依賴數位化創新的深度發展。數位化創新加速世界的改變,而我們正是幫助改變未來世界的重要推手!
這是第一本關於如何建立工業4.0 之模具與成型智慧工廠的專書。在這高度變動的時代中,以工業4.0 來引導企業建立下一個競爭力絕對是很好的契機,善用物聯網及大數據等創新技術來奠定未來人工智慧有利發展的基礎,以新世代智慧製造為出發點,力助企業減少浪費及縮短產品開發週期等之高品質發展的新層次。本書是模具與成型產業智慧工廠不可或缺的重要參考書,我很樂意推薦給產業界、職業教育及政策推動來閱讀與交流。
推薦序:突破現在,創新未來
– 王自軍 協益電子股份有限公司 董事長
目前世界趨勢走向工業4.0,工業4.0 並不僅是製造業的革命,而是一場攸關企業生存的變革,創新/ 商業/ 服務模式、產業鏈和價值鏈都將產生革命性的發展,而製造革命只是工業4.0 的基礎條件,其最根本的驅動力來自於商業模式與智慧服務體系的創新技術變革,這二者才是未來工業界競爭的藍海。協益深知工業4.0 與智慧製造的重要性,勢必成為企業未來發展轉型的重要元素,從而積極尋找啟動的開關。
在緣分的驅動下,認識與協益電子有20 多年淵源的陳震聰博士,邀請成為公司的技術與戰略發展顧問,所承擔的第一項艱鉅任務是幫忙公司規劃一座具「T1 量產能力」的新世代模具智慧製造工廠,作為企業轉型升級與創新未來的起點。尤其這次改造期間面對嚴峻的新冠疫情爆發,不過,在協益/ 協隆同仁們以及共協企業的努力不懈下,仍以八個月不到的時間,從廠房改造設計、設備採購、全面信息化&智慧化系統安裝,以及全員培訓等艱鉅任務,最終成功上線,在此對團隊們表達深深的感謝。
陳博士除在模具與成型技術領域具深厚經驗外,至今仍不斷進修研習,更有著在國內外知名企業擔任高級主管多年的實戰經驗,擅長運用數位化科技來優化先進技術發展與企業管理,是位非常低調,但充滿活力、創意及戰略思維的實踐家,對於精密產業發展的無私關懷與服務熱誠,深感華人立足世界的使命感。陳博士這本書涵蓋多年的學理與實踐之智慧,為讀者公開分享。在原本為數不多的模具與成型行業的專業書籍,陳博士能在非商業利益考量下,編撰這本啟發與引導智慧發展的教科書,的確可以讓模具成型產業的經營者與管理者掌握工業4.0 的趨勢脈動與實踐路徑,是一本非常值得花時間研讀的寶書。
各章內容簡介
T零量產是模具全過程管理的系统工程
第一章 洞察未來新思維:工廠智慧化引領生產與服務的新高度
隨著物聯網技術、大數據和工業互聯網等新一輪資訊技術發展與普及化,引領製造業創新轉型,已經進入了實質應用階段。這幾年模具與成型行業在「智慧製造」的努力更是不遺餘力,至今已有很好的發展成果。
邁向智慧工廠的先決條件
不過,模具與成型工廠發展僅僅依靠「智慧製造」仍能無法解決「智慧」的問題。換句話說,企業需要在解決行業「預測型製造」及「高品質生產」基本課題的同時,必須擁有模具「智慧」設計前提下,配合「智慧製造」高精度的加工能力才能製造出理想之高品質產品。因此現在許多企業試著運用工業4.0 全新概念來建設智慧工廠,結合精細分工及共協合作的系統,的確是一個可以實現的解決之道。
模具成型智慧工廠基本上是由─「智慧設計」、「智慧製造」及「智慧射出」三個部分所組成,每個部份是個別深度知識與技術的組合,且彼此數據是互聯互通的。
每一個企業經營者在這條變革的道路上都想著:我們為此新世代智慧工廠努力發展而投入資金人力的目的是甚麼呢?然而這個問題的答案可能很多,也可能一時無法回答這個問題,但是透過全球媒體與國家政策的推升之下,企業已經被此發展趨勢與事實所震撼,或者有所擔憂!?這就是我們想要幫助與大家一起探討的問題!
第二章 整合與融合,邁向成功:模具智造&智慧射出4.0 之價值體系融合與實踐
「五大系統互聯互通矩陣」及「模具全過程管理的系統工程」理論關係架構
從整合到融合,掌握工業4.0 的藍海策略
工業4.0 不僅是製造的革命,更是一場企業競爭模式的變革,包含了創新模式、商業模式、服務模式、產業鏈
與價值鏈都將產生革命性的變化。製造革命所呈現的智慧工廠只是工業4.0 的基本條件,其最根本的驅動力是
來自於商業模式與智慧服務體系所帶來創新技術的變革,二者的從連結到整合,最終相互融合一體是未來工業
競爭的藍海。此「融合」不僅是企業之軟硬體的互通關係,更是智慧服務與企業用戶的深度而長遠的共協關係。
智慧服務包含裝備、系統、物聯網、傳感、雲端運算、人工智慧與解決方案服務與諮詢等。
「系統數據 經營管理 供應鏈」是企業智慧工廠4.0 從發展到融合的路徑,不能倒置與錯位,這說明了軟硬體
的生產融合、企業與客戶的業務融合、生產與供應商的供應鏈融合,這些融合必須是親密的,而不僅是技術的
連結與整合!這也是智慧服務供應商未來必須發展的內涵與方向。
全面流程資訊化與融合,驅動精準數據的唯一條件
企業的訊息如同生態水系一樣,相互關連。不論是企業規模大或小,將流程管理以及流程過程元素的全面資訊化是第一步;第二步是流程過程元素的數位化連結與融合。在本章中,將以真實而成功運行的軟硬體之商用系統,依循著工業4.0 的學理為基礎架構下之「模具智造與智慧成型4.0」頂層設計來為大家一一介紹。
第三章 協同創新與成功實踐案例:以智慧服務與智慧設備,完善智慧工廠的發展
智慧工廠的推動必須與企業的策略發展地圖完整融合,而其成功關鍵在於「組織模式」與「全員執行」的程度
產業交流平臺出現,打破傳統企業間交流困難之僵局
模具與成型工業是支撐產業發展的根基行業,在人類歷史上也非常悠久,大約有三千年;高分子(塑膠),從1876 年賽璐珞(Celluloid) 的發明至今也有140 年。傳統模具成型工廠受到企業資本與人才限制的困難非常多,企業與企業交流仍存在有較多障礙。從2015 年開始許多的技術論壇與工業展覽等提供企業學習與交流的媒體平臺,工業4.0 至今短短幾年從概念到成功實踐,已經創造諸多的奇蹟。
在近幾年推進模具成型工業4.0 的過程,看見諸多優秀的企業在多年努力之後,成功地在自身產業領域與跨界伙伴的協同作業,透過智慧工廠發展為共同目標,為模具與成型行業建立了永續發展基礎與傳承經驗的平臺,我們需給予這些領頭企業最大禮敬。
智慧工廠的推動必須與企業的策略發展地圖完整融合,成功的關鍵在於「組織模式」與「全員執行」的程度,而過程必須有「智慧服務」及「智慧設備」等企業的協同合作才能事半功倍,持續保有發展的能量,如此,模具成型企業得以專注本業的創新發展。在這個章節中,將列舉介紹智慧服務、智慧設備的共協企業,結合前面我們所談到工業4.0 的概念下所進行價值創造與協同成果,以及幫助模具成型企業與合作夥伴在智慧工廠成功實踐的經驗。
第四章 商業設計與策略地圖:模具成型工廠智慧化之價值發展
模具& 成型企業策略發展地圖及關鍵任務之規劃
企業的成敗關鍵─「策略規劃」與「領導能力」
企業的成敗關鍵,扣除運氣(luck) 的成分外,基本上不外乎「策略」與「執行力」二大關鍵,而這兩者又與「領導能力」息息相關。2010 年,哈佛大學商學院在慶祝一百週年的論壇上,公佈了一份探討領導影響力的研究結果,他們發現在530 家美國上市企業、橫跨1979~1997 年這十八年間的經營獲利變異性,20% 是與公司所選擇的產業有關,30% 跟事業單位的策略差異性有關,另有20% 與領導人及任期長短相關,不可解釋的因素(亦說所謂機運因素)則佔30%,前三項(產業/ 策略/ 領導)可說是企業經營管理的總表現,就算扣除企業無法完全控制的產業因素,企業的策略與領導執行力決定了企業一半的成敗。「築高牆、廣積糧、緩稱王」,尤其是在技術含量高之製造型行業的管理者都必須明白,策略規劃及領導力是決定每一場無煙硝的商業競爭能否贏得勝利的關鍵。
正所謂「術道一致,知行合一」,讓我們在這最後的章節中,隨著科技進步與多元競爭中,運用商業設計與策略規劃的系統工具,轉化「智慧工廠」成為企業強而有力的發展元素。這對於亟待變革轉型的傳統企業,更為重要。
第五章 結語:對產業未來之期許
第四次工業革命(Industry 4.0) 已經不是未雨綢繆,它已經開始影響企業運營的競爭能力與你我的未來。雖然我們感受到新的工業革命到來的壓迫力,這種壓力不只是模具與成型企業,同樣也影響了智慧服務與智慧裝備等等的協同企業,但是企業與領導者在知識與視野尚未備足之前,似乎無法準確清晰地去定義和瞭解工業4.0與我們之間的關係。就如同前三次工業革命一樣,只有建立企業策略與管理體系,清晰頭腦,聚焦航道,才能隨著革命的腳步─抓住機遇!
持續優化技術,以應對工業4.0 的新標準
在時代趨勢下,為應對工業4.0 的新標準,工具、技術、方法、物聯網、智慧分析、工業互聯網的大數據體系,需要不斷完善,尤其是填補人工智慧與企業經營決策的技術缺口。本書以模具與成型智慧工廠的建置為模型,在「智慧設計、T零量產與智慧工廠」的創新目標上,運用此模型產生的數位資訊賦予實體進行對稱化內容管理和服務。如果我們能夠成功運用工業互聯網整合的資料分析,實現工業化與資訊化的深度融合,即可幫助模具與成型、關鍵零件等行業,提高國際競爭力,開拓全新市場的契機。