翻開工業(yè)史，以前的產(chǎn)品製造主要是「工匠」系統(tǒng)，由一個技術(shù)純熟的工匠從頭至尾完成一件產(chǎn)品，這種方式從中古時期延續(xù)到20世紀(jì)初期，1908年，美國人亨利?福特創(chuàng)辦了福特汽車，不但改變了汽車產(chǎn)業(yè)，也改變了製造業(yè)的面貌。
| 對照1 : (Source: pinterest) |
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流水線刺激出大量生產(chǎn)
福特汽車在創(chuàng)立初期推出了著名的T型車，不過第一個月仍以傳統(tǒng)的工匠方式組裝，由一個人從頭到尾組完一臺車，這種方式效益非常差，福特汽車在創(chuàng)立的第一個只組裝出11輛車，不過由於許多設(shè)計上的革新，這批福特T型車的價格相當(dāng)?shù)停灰?25美元(依通貨膨脹率換算成今日的美元，大約2萬美元)，相較於當(dāng)時汽車售價約在2,000～3,000美元，可以想見造成多大轟動，沒多久亨利?福特改變製造了製造方式，將整個汽車製程拆結(jié)為數(shù)個部份，製程中的半成品車體移動至每位技工面前，技工只要站在原地進行單一環(huán)節(jié)的製作，這種方式急遽提昇了產(chǎn)能，1909年福特汽車的年產(chǎn)量已經(jīng)達到9,000輛，汽車從街頭偶見的奢侈品近化成每個家庭都可負(fù)擔(dān)的平價商品。
福特汽車的流水線生產(chǎn)方式，改變了生產(chǎn)現(xiàn)場的樣貌，以往工匠式的從頭到尾獨立完成產(chǎn)品，需要極高的專業(yè)經(jīng)驗，而且這些經(jīng)驗往往囿於個人喜惡而無法傳承，流水線生產(chǎn)將產(chǎn)線全面拆解，製造現(xiàn)場的生產(chǎn)者身份由「工匠」降格為「作業(yè)員」，作業(yè)員們只要負(fù)責(zé)眼前單一的工作就好，專業(yè)經(jīng)驗不須太深，這也就代表不會有經(jīng)驗傳承的問題，所有的作業(yè)員們被「模組化」，可隨時被抽離替換。
流水線生產(chǎn)讓大量生產(chǎn)成為主流的製造方式，
費用、成本、產(chǎn)能不但可預(yù)估而且可控制。
流水線生產(chǎn)讓大量生產(chǎn)成為主流的製造方式，費用、成本、產(chǎn)能不但可預(yù)估而且可控制，立基於流水線並將之極致化的就是另一汽車大廠Toyota，Toyota前社長張富士夫在20世紀(jì)初期創(chuàng)建了「豐田式生產(chǎn)管理」，將生產(chǎn)控制觸角往上延伸到存貨端，同時控制了存貨數(shù)量(成本)與產(chǎn)線速度，讓成本與生產(chǎn)比達到最製造業(yè)佳化，豐田式生產(chǎn)管理至今仍被奉為製造業(yè)圭臬，不過現(xiàn)在又有了改變。
消費性市場風(fēng)雲(yún)驟變
2008年金融海嘯席捲全球，連帶影響消費市場，消費緊縮讓供應(yīng)商不再囤積備貨，製造端的訂單由過去的長期、大量，變成少量的短期訂單，而金融海嘯危機解除後，訂單型態(tài)卻未回復(fù)，從此少量的短單成為製造業(yè)的主流，在此同時，消費者的產(chǎn)品需求型態(tài)也在改變，個人化成為現(xiàn)在消費性產(chǎn)品的訴求，消費性產(chǎn)品的樣式種類越來越多，製造業(yè)已走向少量多樣類型的生產(chǎn)。
少量多樣的產(chǎn)品需求，對強調(diào)現(xiàn)行的流水線生產(chǎn)方式帶來重大考驗，首先是多樣式生產(chǎn)就讓講究存貨控制的「豐田式生產(chǎn)管理」難以存續(xù)，多樣式生產(chǎn)代表所需備貨的料件也需同步提昇，再來少數(shù)多樣則意味產(chǎn)線的換線生產(chǎn)成為常態(tài)，過去一條產(chǎn)線長時間只生產(chǎn)一種產(chǎn)品的年代已一去不復(fù)返，而在備料成本大增與產(chǎn)線彈性需求的壓力下，製造商還要維持製造一樣甚至更低的成本，以求獲得市場青睞，在此態(tài)勢下，維持了近百年的流水線製造模式已然不敷現(xiàn)在市場需求，新型態(tài)的製造模式需求已迫在眉睫。
2008年金融海嘯席捲全球，連帶影響消費市場，
消費緊縮讓供應(yīng)商不再囤積備貨，
製造端的訂單由過去的長期、大量，變成少量的短期訂單。
「隨著消費市場的變化，未來製造業(yè)將會面臨不可避免的4個趨勢，包括大量客製化、以人為中心的製造環(huán)境、客戶高度參與製造、製程可視化等，」工研院機械所組長鐘裕亮指出，傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式完全無法符合這4大趨勢所需，因此智慧化製造系統(tǒng)的建置需求將會越來越高，尤其在智慧化製造系統(tǒng)的大幅降低成本、提昇效率優(yōu)勢下，未來傳統(tǒng)製造方式將逐漸不敷市場所需。
| 圖一 : 工廠智慧化已成製造業(yè)的既定趨勢，透過IT與自動化技術(shù)的整合，生產(chǎn)線將展現(xiàn)全新風(fēng)貌。(Source: DFKI) |
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智慧工廠才是未來
鐘裕亮以全球自動化大廠西門子在德國Amberg的智慧工廠為例，此一廠房佔地10萬8,000平方呎，能夠從250家供應(yīng)商所提供的16億個零組件，製造出950項不同產(chǎn)品，廠內(nèi)的16條生產(chǎn)線每小時可製造出15萬個的電子元件，雖然位於高薪資的德國，但其生產(chǎn)產(chǎn)品與西門子位於中國南京的工廠相當(dāng)，該工廠採用客戶下單生產(chǎn)，客戶訂單在下單後可於24小時內(nèi)完成，產(chǎn)品交付可靠度達到99%，同時完全達到品質(zhì)要求，此一工廠成立已有20年，這20年來在未擴廠的情況下，產(chǎn)能提高7倍，達到彈性、效率、客製化等目標(biāo)，這將會是製造業(yè)未來的模範(fàn)型態(tài)。
| 圖二 : 虛實整合是智慧工廠的重要概念，在產(chǎn)線設(shè)計初期，就可模擬出未來的所有生產(chǎn)動線與產(chǎn)能。(Source: BusinessKorea) |
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| 圖三 : 智慧工廠首重整合，整合之後產(chǎn)線的所有功能都將被集中先是在後端平臺，讓所有生產(chǎn)資訊全面可視化。(Source: win2biz) |
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不過此一境界無法一蹴可及，製造系統(tǒng)由各式設(shè)備組成，要讓產(chǎn)線完全智慧化，系統(tǒng)中各設(shè)備除了需有一定程度的自動化外，也就是像人體的DNA一樣，什麼型態(tài)的DNA，就會組合出來怎樣的人體，同樣的，什麼樣的設(shè)備，就會形成什麼樣製造系統(tǒng)，就目前發(fā)展來看，各類產(chǎn)線設(shè)備的設(shè)計概念與技術(shù)層次，都已有極大幅度的提昇，這些進展讓整體製造系統(tǒng)的智慧化已今非昔比。
觀察產(chǎn)品的生產(chǎn)週期，可以歸納出幾個步驟，包括產(chǎn)品的初期設(shè)計、產(chǎn)線規(guī)劃、產(chǎn)線執(zhí)行、生產(chǎn)、後端服務(wù)等，在各廠商的努力下，這些步驟所需的軟硬體設(shè)備都已有相當(dāng)程度的智慧化，在DNA已然改變的態(tài)勢下，智慧製造系統(tǒng)將開始展現(xiàn)前所謂有的嶄新風(fēng)貌。
