工業4.0很紅，非常紅，紅到近乎氾濫的地步，彷彿沒聽過這個名詞，公司明天就要倒了一樣。中小企業在ERP導入不甚成功的經驗下，面對工業4.0，是既期待又怕受傷害。因此筆者藉此機會，與企業主分享一些心得，期待能讓老闆們的心「定著」，更能善用資訊科技，有效協助企業營運。
回顧工業1.0到3.0，就是從機械化、電氣化到自動化，逐步使設備效能提升、人力需求降低。在工業3.0到4.0中間，「豐田式生產(TPS)」的觀念推出(雖然美國人研究之後以Lean稱之，但是筆者認為核心價值雷同)。TPS的兩大支柱，就是JIT跟自働化，而這個「働」字，就有「智慧」的含意，所以「自働化」本身就是「有智慧的自動化」的意思，跟工業4.0提到的智慧製造並無二致。TPS強調「在必要時才生產，並確保生產過程快速流動」，所以發展出許多實用的做法，包括整流生產、店面設計、看板體制、多能工、快速換模等等；而在「消除浪費，持續改善」的大方針指導下，透過QCC不斷累積的智慧被實踐，使得產品品質愈來愈好、生產效率愈來愈高、生產成本愈來愈低。那麼，豐田式生產跟工業4.0的核心精神與目的是否違背? 筆者引述日經BP社之報導內容如下 :
“技術全球最大的汽車零件廠商博世（Robert Bosch GmbH）的董事施維納（Werner Struth）…作出…回答，…二者的區別在哪呢? …「豐田生產方式注重大批量生產（Mass Production），工業4.0則是“單個生產體系”」。因為在工業4.0中，不同的生產線是連在一起的，龐大的數據可以隨時進行交換。這樣便可以按照客戶的要求，隨意改變供應商和生產程序。「靈活運用包括感測器（Sensor）、軟體（Software）、解決方案服務（Solution service）在內的3S體系，可以實現以前從成本方面來說不可能成立的訂製生產（Tailor Made）」。德國將其稱為“大規模訂製（Mass Customization）”
大規模訂製這個生產方式，筆者在大學時的教科書就已經讀到，不過這麼多年來沒有工廠實現過。在談大規模訂製之前，應該先思考為何「批量」仍然存在，以及「大規模訂製」的基礎是什麼? 如果換模換線換色等作業可以瞬間完成，「批量」就沒有意義；如果工廠完全開放客戶自訂產品規格，例如客戶可以自由選擇豆漿的容量與甜度，甜度或許可以透過製程參數控制糖的注入量，但是不同容量若需要不同容器，你看看工廠要準備多少種規格的容器庫存。你說沒關係，我用JIT供料，那也得要看容器製造商有沒有這麼多種模具可供生產。再者，請注意這句話，「可以按照客戶的要求，隨意改變供應商和生產程序」，這表示未來的工業4.0，仍然是中心衛星廠的概念，而且他沒告訴你的是，接受客戶的訂製，不保證跟標準品相同時間出貨，如果你想要的顏色、味道、形狀很冷門，單價會比標準品高上許多，或許客戶看到報價就卻步，而且工廠可能也不想接這種冷門的規格，因為製程、安全、健康等都沒經過驗證，萬一出事誰負責? 所以，筆者認為，工業4.0的理想可以逐步漸進，但是目前範圍並非無限，而是更接近大量客製化的理想。
為什麼以前不行而現在可以? 因為電腦運算的速度二十年來已經大大提升，依據摩爾定律(積體電路上可容納的電晶體數目，每18個月會增加一倍)來計算，CPU效能20年來已經提升超過1萬倍，這代表什麼? 代表20年前需要10000秒(約2.8小時)才能算出來的東西，現在的電腦只要1秒就可以搞定。這麼巨大的進步，讓電腦扮演資料收集、分析、與決策協助的角色成為可能。
我們可以盡情地想像，從接單開始，系統便將該訂單依據成本最佳化排定生產計劃，物料需求規劃到工單派至現場一氣呵成，生產資源按著計劃準時整備並且投產，具備自動檢測功能的設備持續監控每一個工件的品質，以及設備與刀模治具的壽命，及時提醒設備保養或更換刀模治具，當品質發生異常時，還會依據過往的經驗判斷出是人機料法哪一方面的問題，進而回溯至其他相關產品甚至進料檢驗的抽樣計畫。生產結束後立刻結算此次的成績，迅速判斷人機料法等資源的能力(capability)是否減退，若減退則立即發出異常警示。各位如果還不滿足的話，生產實績還可以跟PLM(Product Lifecycle Management)系統連結，作為既有產品改善與新產品開發的依據。美!太美了!
問題來了。安排生產計劃需要標工，誰來制訂與維護? 現場動線是否雜亂? 細部生產排程的順序安排法則在哪? 如何確保上線前完成整備? 自動檢測要檢測什麼? 哪道製程該控制那些投入並檢查什麼產出? 異常標準在哪裡? 設備保養計畫有人制定嗎? 刀模治具壽命有標準嗎? 如何得知設備與刀模治具的使用壽命? 要結算那些生產實績? 如何即時發現進度落後? 現場跟技術單位如何溝通? 如何快速檢討進行改善?
上述這些問題在工業1.0的時候就存在，在工業4.0的時代也不可能消失。換句話說，從以前到現在，工廠管理的重點就一直在士氣(M)、安全(S)、品質(Q)、生產力(P)、交期(D)、成本(C)上面打轉(請留意筆者的擺放順序，這有學問的)。台塑有名的管理口訣「管理靠制度、制度靠表單、表單靠電腦」，其實就是「合理化、標準化、資訊化」，因著資訊科技的進步，我們可以有更好的工具協助我們維持標準化，但是還是要走過合理化這條路，包括技術、流程、與管理的合理化；沒有合理化作為基礎，任何自動化智慧化工具的投資只是浪費錢，因為達不到效果。
綜合上述，筆者結論如下 :
1.即便進入工業6.0，管理的核心仍然沒變，還是合理化、標準化、資訊化，而合理化的本質就是排除浪費，跟豐田式生產的觀念一樣。
2.恭喜各位老闆，現在的電腦比二十年前強10000倍，十年後估計還會再強100倍。許多固定的規劃、執行、資料收集與分析都可以交由電腦來做，您不用再抱怨「都是人的問題」。人，相當有創意，但是在標準執行上確實不太可靠。
3.智慧工廠很好，請先使用良好的工具(FTA、FMEA、QFD、IE手法、QC工具等)將眾人的智慧擷取出來，反覆測試確保其合理性之後，透過教育訓練以落實標準執行，再視其重要性逐一資訊化，讓眾人的智慧透過資訊工具繼續發揮效用。
4.俗話說「很重要所以說三次」，工業4.0是流程管理的工具、工具、工具，請先搞清楚您要什麼再去找合適的工具。請不要因為有許多年輕人從五月天那裡獲得力量，就打算徹夜排五月天的門票；您得先認識自己，然後認識五月天，再決定是要聽聽他們的「垃圾車」就好，還是決定追星追到底。