我過去參加很多場次的工業4.0說明會,有的是政府祭出優惠政策,鼓勵業者投入工業4.0的行列,有的是請工業4.0的領頭羊分享他們導入工業4.0的經驗,有的是強調工業4.0、數位轉型迫在眉睫,再不行動就會被時代的巨輪給碾壓。但慢慢的問題浮現,企業在面對工業4.0的浪頭上,往往對導入工業4.0的目的、重點方向、效益一頭霧水,更遑論人才不足,也不知如何踏出第一步。
我們當然不是為工業4.0而工業4.0,也不是為數位轉型而數位轉型;我們應該是為提升經營效率與顧客價值,而剛好用到工業4.0或數位轉型的概念或工具,才是應該思考的途徑;在之前的文章我們就有提到新興產業(技術)概念應聚焦於價值提供與價值創造,同樣的工業4.0也是一樣,這才是正途。
此外,還有一個重要課題,在眾多工業4.0的分享會中,講者所分享的產業型態與我們所處的業態很不一樣,能一體適用嗎?還是需要針對我們所處的業態進行適應化的調整。
這個課題的答案是顯而易見的,也就是針對不同的業態,應該有不同關注的焦點。
本文即是針對這個課題,提出我的看法!
我們將產業產品的態樣大致可以分為以下六大類:大量品質劃一的產品、大量生產的耐久財產品、少量多樣生產的耐久財產品、訂單生產的耐久財產品、大量客製化的產品、生產受外界環境影響的產品等六類。
我們在討論核心與非核心、重點與非重點時,我們喜歡用「蛋黃」、「蛋白」來形容;就提供產品或服務給客戶的角度而言,所謂蛋黃係指企業所提供的產品或客戶花錢買的服務,是客戶需要完成的工作;蛋白則是指在提供產品或服務之外,企業額外提供的附加價值,例如:額外的貼心服務、讓客戶的任務更加完美、交貨快速、彈性、可追蹤、可追溯…等等、部分客製化、額外的維修服務、快速維修或延長保固、額外的品質、更低的擁有成本、產品可用的時間更長、…等等。
有了「蛋黃」、「蛋白」的認知之後,各產業業態的特性,以及其與工業4.0的關係整理如下。
一、大量品質劃一的產品
● 典型產業類別:化工、消費性電子、鋼鐵、電子元件、電力、自來水、瓦斯…等產業或公共事業;
● 產品特性:此產業產品的特色大多為規格化產品,產品無差異,品質一致,如果有差異,客戶反而覺得有問題,例如:中油提供的95無鉛汽油的品質就必須隨時一致;即使有差異化亦往往由品牌出發,例如:台東、花蓮的有機米,或中油與台塑的油品感官差異;
● 顧客的價值:顧客在意產品的品質、價格、變異性、…等等;
● 生產線的焦點:提供這類產品的業者強調一貫化作業生產、生產量大、生產變量變異性小,品質一致;生產設施盡量維持連續可用,停機維修次數少;即使停機維修,也希望維修時間短;盡量減少甚至排除無預警的停機;
● 經營的重點:在經營的重點方面,企業將重心放在蛋黃的產品生產,例如:生產的效能、減少產品的變異性、成本控制、市場供需變化、原物料價格變動、…;蛋白發揮的地方較少;
● 工業4.0的重點:生產過程可視化、設備故障預警與排除、無憂化生產、產品品質變異預警與預防、原料源頭管制、…等等;
● 應用範例:可視化的生產與管理系統、設備故障預警監控系統、生產參數監控系統…等等。
綜合以上,我們可以用生產價值鏈的角度,將大量品質劃一產品的工業4.0的重點整理如圖一所示;圖中上半部為典型的產品供應鏈,包括:設備供應商、產品/服務的供應者(也就是本企業)、產品/服務、以及最終的顧客;在這裡我們將提供該產業的設備供應商也一併納入,因為他們也面對不同的產業態樣,提供不同特性的產品或服務;圖中下半部則為綜整本產業態樣(大量品質劃一的產品)面對工業4.0的重點,例如:設備供應商應確保所提供設備正常運作,以確保顧客生產線的稼働率與成本的維持;而企業所提供的是品質劃一的產品,重點放在產品的品質(蛋黃),較無後續服務(蛋白)。
圖一、大量品質劃一產品的工業4.0重點
二、大量生產的耐久財產品
● 典型產業類別:車輛、機車、手機、家電…等產業;
● 產品特性:產品價格高昂,顧客不常購買,產品需有一定的使用年限;為提供顧客選擇的機會,企業採取配備可選擇的有限客製化;
● 顧客的價值:顧客重視產品能耐久使用、隨時保持可用性、使用生命週期成本低;如果能在不太增加成本的前提下,客製化、個性化為顧客所期待;
● 生產線的焦點:提供這類產品的業者採取流水線的方式生產,甚至混線生產;使用先進的生產製造系統或ERP系統;生產線可有限度的彈性調度;生產線盡量維持連續可用,停機維修次數少,維修時間短;盡量減少無預警的停機;
● 經營的重點:企業採取蛋黃與蛋白並重的策略;蛋黃:產品設計與功能符合顧客所需、盡量客製化,滿足顧客獨特的需求、產品的製造品質、耐久度、可用度、精度、…等等要求高;蛋白:售後服務、產品故障維修與排除…等等;
● 工業4.0的重點:生產過程可視化、產品品質變異可追溯、產能稼働率、生產線設備的故障預測與排除、無憂化生產、生產線的彈性調度、供應鏈連結與管理、顧客使用經驗回饋、及時的顧客服務…;
● 應用範例:設備故障預警監控系統、工廠生產線產能稼働率、產量、品質、…等等可視化、產品生產品質可追溯、與供應廠商連結的可視化管理系統或just in time、生產線設備的故障預測、設備(例如車輛)「依磨耗程度」設定維修週期,而非依里程或時間。
綜合以上,我們可以用生產價值鏈的角度,將大量生產的耐久財產品的工業4.0的重點整理如圖二所示;同樣的圖中上半部為典型的產品供應鏈,我們就不再贅述了;圖中下半部則為綜整本產業態樣(大量生產的耐久財產品)面對工業4.0的重點,不論是設備供應商與生產者都重視產品/服務的蛋黃與蛋白。
圖二、大量生產的耐久財產品的工業4.0重點
三、少量多樣生產的耐久財產品
● 典型產業類別:工具機、特用機械、客機…等等產業;
● 產品特性:產品的配備可選擇、顧客參與設計;
● 顧客的價值:產品符合顧客的商業需要、隨時保持耐久財(車輛、設備)的可用性、提供強而完整的技術支援、後勤與維修服務;
● 生產線的焦點:生產方式採定點組合性生產或半移動性生產線、使用先進的生產製造系統或ERP系統、零組件生產可追溯性;生產週期長,無法預先生產,或只生產共同的部件,客製化的部分,等與顧客確認後再進行生產;
● 經營的重點:企業採取蛋黃與蛋白並重的策略,蛋黃:往往顧客參與設計、產品功能符合顧客所需,企業需建構設計彈性與系統整合的堅強能力;蛋白:隨時保持耐久財(飛機、船舶、專用設備、…)的可用性、提供強而完整的後勤服務、設備的故障預警與排除…等等;
● 工業4.0的重點:經營全數位化、生產過程顧客可視化、生產製造過程品質嚴格監控並記錄、元件生產製造可追溯、數位化的產品設計、數位化的供應鏈連結與管理、技術支援、售後服務、維修、設備故障預估與排除…等等;
● 應用範例:顧客參與設計、數位化的設計圖檔在顧客、供應商間傳遞、AR與VR的技術支援與維修協助、設備(例如飛機的引擎)的運轉監控與故障預警、排除;零組件可追溯、依航空公司需求,客製化飛機、與供應廠商連結的可視化管理系統。
同樣的綜合以上,我們將少量多樣的耐久財產品的工業4.0的重點整理如圖三所示;圖中顯示本產業態樣(少量多樣的耐久財產品)面對工業4.0的重點,生產者重視產品/服務的蛋黃與蛋白;重要零組件則強調客製化、可追溯性,以蛋黃為主。
圖三、少量多樣的耐久財產品的工業4.0重點
四、訂單生產的耐久財產品
● 典型產業類別:特用飛機、船舶、專用機械、橋樑…等產業;
● 產品特性:完全客製化,依顧客需求量身打造、顧客參與或主導設計;
● 顧客的價值:產品符合顧客的商業需要、隨時保持耐久財的可用性、提供強而完整的技術支援、後勤與維修服務;
● 生產線的焦點:生產方式採定點組合性生產、使用先進的生產製造系統或ERP系統、零組件生產可追溯性;生產週期長,無法預先生產;
● 經營的重點:企業採取蛋黃與蛋白並重的策略;蛋黃:與顧客共同設計、數位化的產品設計、產品功能符合顧客所需、產品生產品質與精度、系統整合能力、建構龐大的過去設計的資料庫,協助顧客設計、提供顧客諮詢;蛋白:隨時保持耐久財(飛機、船舶、專用設備、…)的可用性、提供強而完整的後勤服務、設備的故障預警與排除…等等;
● 工業4.0的重點:經營全數位化、生產過程顧客可視化、生產製造過程品質嚴格監控並記錄、元件生產製造可追溯、數位化的產品設計、供應鏈連結與管理、技術支援、售後服務、維修、設備故障預估與排除…等等;
● 應用範例:與顧客共同設計、數位化的設計圖檔在顧客、供應商間傳遞、AR與VR的技術支援與維修協助、設備(例如重型採礦設備)的運轉監控與故障預警、排除;零組件可追溯、依顧客需求,客製化設備、與供應廠商連結的可視化管理系統、…。
綜合以上,訂單生產的耐久財產品的工業4.0的重點整理如圖四所示;圖中顯示本產業態樣(訂單生產的耐久財產品)面對工業4.0的重點,生產者重視產品/服務的蛋黃與蛋白,強調設計/建造與系統整合能力。
圖四、訂單生產的耐久財產品的工業4.0重點
五、大量客製化的產品
這是因應工業4.0而產生的新的商業模式,大量客製化生活用品或服務;我先舉個例子,大陸天津的紅領西服;一般而言,西裝可分為成衣與全訂製兩種方式;成衣是透過工廠流水線大規模量產同質化的西服,對製造商而言,價格與利潤較低,對顧客而言,品質不錯,價格合理,也就是CP值高;全訂製則是完全以手工設計製作量身訂做西服,需要經驗豐富的師傅,價格昂貴,只有少數富人才負擔得起,或特殊場合(例如結婚)才捨得花大錢;青島紅領西服(屬青島酷特智能股份有限公司旗下的子公司)開創了半訂製西服的商業模式,稱之為C2M(顧客對工廠),也就是前台是量身訂製西服,但後台的西服製造完全以工業4.0的概念將一個個「工作站」數位化連結在一起,實現以工業化的手段、效率與成本來製造個性化的專屬西服。紅領以C2M為核心,實現“一人一版、一衣一款、全球直送、7個工作日成衣”,以滿足消費者的個性化需求。
● 典型產業類別:新興商業模式,目前以民生用品或服務切入;
● 產品特性:大量客製化民生用品、依訂單流水線生產;雖是產品是大同小異的商品,但因為訂製化,無法事先生產或預製半成品;
● 顧客的價值:在可接受的價格下,完全客製化,符合顧客的專屬需求;
● 生產線的焦點:元件各自在工作站生產,最後組裝;強調生產過程的全程掌控,也就是數位化、資訊化與可視化;最重要的是「變動」成本能控制與一般流水線的成本相當;
● 經營的重點:滿足顧客客製化的期待;客製化能低成本的運作;
● 工業4.0的重點:經營數位化、生產過程可視化、顧客可追蹤生產進度;
綜合以上,大量客製化產品的工業4.0的重點整理如圖五所示;圖中顯示本產業態樣(大量客製化產品)面對工業4.0的重點,生產者重視產品/服務的蛋黃,但須敏銳的掌握顧客喜好的變化與趨勢。
圖五、大量客製化產品的工業4.0重點
六、生產受外界環境影響的產品
● 典型產業類別:農業、畜牧業、養殖業、…等產業;
● 產品特性:產品生長(生產)受環境影響大,難有品質劃一的產品;
● 顧客的價值:顧客在意產品(食品)的安全、安心、供貨與價格穩定,不受環境影響;
● 生產線的焦點:監控產品生長的環境,生產條件可依環境的變化而彈性調整;盡量達成產品品質劃一的境界;
● 經營的重點:自動化、智慧化,成本掌控;
● 工業4.0的重點:環境與生長監控(AIoT),智慧化;生長過程可追溯、顧客可追溯產品的源頭(產銷履歷);
● 應用範例:采青實業全環控水耕栽培系統、富智康智慧畜牧、eFishery、XpertSea、…等等;
綜合以上,生產受外界環境影響產品的工業4.0的重點整理如圖六所示;圖中顯示本產業態樣(生產受外界環境影響產品)面對工業4.0的重點,生產者重視產品/服務的蛋黃,盡量達成產品品質劃一。
圖六、生產受外界環境影響產品的工業4.0重點
結語
BCG合夥人兼董事總經理徐瑞廷指出,沒有所謂導入工業4.0這件事,只有找出對的場景,也就是對的使用情境;場景不一定大,關鍵是要具體;企業循著痛點各自找到需要的使用場景,在每一個生產環節中,導入了工業4.0概念中的技術,進而提升生產效能。(徐瑞廷,2017);也就是我們不為工業4.0而工業4.0,不為數位轉型而數位轉型,導入工業4.0的先決條件需找到「堅實」的需求與運用場景;綜整這最近這幾篇文章,我們建議可以先由以下幾個方面思考,尋找工業4.0切入的機會點:
1. 盤點價值鏈上的重大不方便或需求,運用工業4.0的元素解決之,例如:預測性設備故障預警與預防;
2. 運用工業4.0的元素創造新的價值,例如:大量客製化;
3. 運用What…if…挑戰現有業界的限制,創要新的運作平台,例如:設備共享平台;
4. 運用Job to be done?反思價值鏈上某項工作的目的,運用工業4.0的元素來重新調整,例如:無憂生產;
5. 因應顧客或使用者或價值鏈管理上的需要,運用工業4.0的元素解決之,例如:生產過程可視化、產品可溯性;
6. 因應管理上的需要,例如,生產過程可視化、產品可溯性、數位化、彈性供應鏈…等等。
回到本文的重點,面對不同的產品業態,導入工業4.0前應思考顧客需求(期望)、產品特性、生產線彈性的需求、經營策略等不同的面向,選擇適當的工業4.0導入重心、項目與計畫。
參考資料
红领品牌官网, http://www.redcollar.com.cn/
《跨境新思維—電商大解密》數據應用|紅領公司—融合智能製造, 訂製西服銷售全球,https://www.17cross.org.tw/Km/km_more?id=f211e328247047faa49833e542fc65d9
徐瑞廷,2017/10,工業4.0封面故事:要從痛點出發,而不是技術為先,數位時代第281期。