點亮智慧機械之都

產官學研攜手邁向工業4.0
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2018 / 3月

文‧蘇俐穎 圖‧林格立


製造業的內涵往往呼應時代技術的發展潮流。自從18世紀首次的工業革命,以蒸汽機的發明為象徵,機械逐步取代傳統的人力、獸力;19世紀末第二次工業革命,電力的應用開始普及;第三波工業革命,則加入電腦數值控制的技術,邁向自動化生產。

如今,呼應當代資通訊技術的成熟,2011年由製造業大國德國率先提出「工業4.0」的概念,強調運用感測技術、大數據、雲端、物聯網等,達到「智慧製造」的目的。不少國家紛紛跟進,包括美國的「先進製造夥伴計畫」、中國大陸的「中國製造2025」、日本的「工業4.1J」等,台灣也因應提出「生產力4.0」,顯示這一波的製造業革新已是全球趨勢。


 

國際製造業版圖重組,由於先進國家紛紛以國家級政策,搶佔高端市場;新興國家則瞄準量產市場,急起直追在後,台灣產業面臨國際市場的前後夾擊;同時,在少子化、高齡化的趨勢下,缺工問題將日趨明顯。導入工業4.0,除了可優化台灣產業結構,有希望突圍困境,進軍高端市場,也可有效解決人力問題。

台中作為台灣機械產業的重鎮,大肚山腳下,方圓60公里之間,就聚集了上千家精密機械廠商,而早在十多年前,台中多家工具機大廠便已自主組成「M Team」(Machine Tool Team),希望輔導產業鏈升級轉型。如今,政府提出「5+N產業創新計畫」,其中一項便包括了智慧機械產業,中央與台中市政府也以「全球智慧機械之都」為目標,共同成立「智慧機械推動辦公室」,研擬、推動一系列相關政策。

以航太市場作為產業出海口

2011年5月,《商業周刊》就曾以「影響全世界的60公里」為題,報導台中機械產業因3C市場成長,接單不斷的榮景,將其譽為「大肚山下的黃金縱谷」,然而,隨著3C市場趨於飽和,出口產值在2015年一度出現衰退,顯示為機械產業尋找其他出海口的迫切性。

因應政策推動,在2015年12月由台中市政府與工研院主導成立的「A-I-M航太工具機產業技術大聯盟」,即是鎖定未來發展潛力高的航太市場。所謂的「A-I-M」,即是結合「A Team」(Aerospace Team)、「I Team」(Intelligence Team)、「M Team」(Machine Tool Team)三方。A Team包含漢翔航太、長榮航宇等航太大廠,M Team包含台中精機、上銀科技、台灣引興等工具機及零組件廠商,I Team則以工業技術研究院為首。A-I-M聯盟的成立,就是以台中市政府為平台,結合供應端(航太)與製造端(工具機),再加上研究單位(工研院)從中輔導、加值,希望藉此做出高門檻、高附加價值的航空機械,得以在全球市場中佔得一席之地。

之所以會鎖定航太市場,中興大學機械系主任邱顯俊進一步說明:「航太市場雖屬較特定的市場,但高品質的要求,可以帶動整體工業技術的升級。航太等級的工具機也能運用在很多地方,不僅很多東西都可以生產,外銷的競爭力也能因此提升。」

以「精實生產」作為升級轉型之基礎

工業4.0以軟體為核心,不過,在加裝感測器、機器人、自動搬運車等設備以前,仍須回到製造端作檢視。「精實生產」是源於日本Toyota的一套管理方法,涵蓋生產、物流、成本等層面,可為產線建立起一套精簡、流暢的作業方式,大幅降低企業成本、提高生產效率,並提高產品品質。

約二十年前,台灣引興董事長王慶華便引進精實生產,甚至跨界成立精實管理顧問公司。當我們踏入位於台中西屯工業區的工廠,乾淨的工作環境與井然有序的生產線,已讓人留下別開生面的第一印象。

就以同樣生產工具機零組件的廠商作比較,一般工廠的生產週期約需2天,但台灣引興僅需4小時,2018年剛完成的新產線,生產週期更降至30分鐘以下。另外,一般工廠採大量生產,做好的商品先放在倉庫,等顧客下單後再出貨,台灣引興則從客戶下單後,從材料開始製作,速度還比同業更快,並且,「我們的工廠完全零庫存,做好的產品在出貨區等待集貨不超過2小時。」王慶華的一席話讓人瞠目結舌。

問題隨之而來,「這麼精準的生產流程,到底是靠什麼電腦軟體來管理?」王慶華的回答更令人咋舌:「這間工廠,不靠任何電腦來管理,但可以管理得比用電腦還來得精準!」

走入廠內,王慶華陸續為我們揭密。原來生產線運用精實生產中「可視化管理」的方法,放眼望去,整層樓有20個台車在各個加工機台間緩緩移動,加工好的材料就放在台車上,等待進行下一個步驟。「以前有200個台車,但因為數量多,大家沒有感覺,覺得慢慢做就好,但數量少,一下子就做完了,有多少量一目了然,大家就會緊張。」王慶華說:「而且,在這個工廠裡,『順序就是我們的聖旨』,一般的工廠發現做錯,為避免生產線斷掉,會跳過先做下一件,但我們一旦做錯,就不可以繼續做,等處理好再繼續做下一件。」他一語道破其中的奧秘:「我們藉此創造出無形的張力,讓每個人都主動戰戰兢兢,因此不需要別人管理。」這就是台灣引興引以為豪的「順序生產」。

也由於採少量多樣化生產,王慶華將全台近300家客戶,依位置劃分成9個區域,同一個區域的產品會集中生產,再運用類似公車路線的送貨路線圖,以同一輛車出貨,運費成本竟比以前更省。

精實生產強調「需求=供給」,王慶華說,庫存就像水庫的水位,水位逐步降低,細小的問題也隨之浮現,再加以管理,針對生產流程、訂單排程、派員、送貨等不同環節,把不具附加價值的浪費(如運輸、庫存等)逐一消除。

他另指出:「能花錢解決的事情不稀奇,要做花錢不能解決的事情。」就以新產線為例,透過精實改善,將原本需要花費3,000萬的機台設備,以600萬就達到相同效果,成本驟降,製程的工程長度也從90公尺縮減到22公尺,生產週期則從2小時濃縮到30分鐘以下。過去,因工程長度與生產週期較長,曾有顧問建議,可投資購買自動搬運車與Barcode追蹤系統,隨著產線改善,問題也迎刃而解。

產線導覽結束後,王慶華領我們到全廠唯一的倉庫。不過約十坪大的房間,集合了上百種零件,每天有工作人員依訂單配給固定的數量,在這裡,連一顆螺絲都不容浪費!

王慶華語重心長地說,在往工業4.0的路上,台灣產業最缺乏的,往往不是智慧製造,而是按部就班的態度,因為就算交由機器,步驟仍是由人來管理。因此,還是得回歸根本,為產線建制起標準化作業流程,並運用精實管理,將其做到極致,再針對需要升級的地方作升級,這樣的升級才有意義。

教育創新×產學合作=創新人才

  王慶華談到:「機械產業是很特殊的產業,從研發、設計到製造,都有很高的技術量在內,因此很依賴人才。」邱顯俊進一步指出:「所有的事情最後都會回到人,人才有短期救火隊型,長期的要仰賴學校深入培養。」而作為人才的搖籃,呼應產業趨勢,加上政府政策的積極推動,中部各大專院校也已陸續動員。

逢甲大學副校長黃錦煌從個人案例談起,14年前,他已享譽學界,但始終是純理論研究,由於一個企業的提案,才驚覺不足,從此投入產學合作。在過去,學界與產業界斷鏈,也連帶影響到社會新鮮人的素質,台灣引興管理部經理蔡雪美指出:「學校所學不比企業進步得快,使用設備也比較舊,因此過去才會覺得新鮮人不好用。」但她樂觀地說:「現在情況已經漸漸改善。」

有鑑於此,逢甲大學除了與約500家企業共組產學聯盟,由企業提供資源,借師資推動專題合作,並且提供學生實習機會,這些資源座落在校園各處,打造出全方位的教學場域。好比以5間實驗室所組成的「智慧機械廊道」,猶如落實課堂知識的學習道場,裡頭備有企業贊助的最新設備,全校學生均能使用。另有與Apple簽約成立的「區域教育培訓中心」,備有校友贊助的Mac電腦與iPad,校內有2名師資經Apple培訓後認證,針對iOS系統開設App設計課。

除了積極與產業界接軌,教育方法的變革也同步展開。逢甲大學校長李秉乾強調:「過去的教育較重視知識的傳播,現在我們除了積極引進政府、產業界的資源,也創造新的教育內容。」他了解到,唯有培養具創新能力的人才,而非低階人力,才能賦予產業新的價值,幫助產業升級轉型。

因此他積極推動,簽署加入由美國麻省理工學院等國際頂尖大學所推動的「CDIO計畫」,落實Conceive(構思)、Design(設計)、Implement(實施)、Operate(操作)的創新設計歷程,也向史丹佛大學的「思考設計」(Design Thinking)課程取經,以兩大創新教育方法,有系統地融貫在4年的大學課程中。

台灣引興堪稱先鋒代表,參與產學合作已有15年,蔡雪美談到,公司將實習學生等同視為公司新鮮人,個別安排前輩指導食衣住行各方面的問題,同時傳承企業文化,她說:「現在產學合作已是我們人才培養的中流砥柱,佔公司人力來源兩成,最年輕的部級主管也是這樣進來的!」

不僅如此,中部科學園區管理局也因應開設「智慧機械技術」相關課程,給予業界工業4.0的觀念雛形,以供日後升級轉型作參考;正規教育上,台中市政府緊鑼密鼓與學界、工研院展開討論,2月起推動一系列智慧製造課程,9月將開設跨校共享課程的「智慧製造碩士在職專班」。

打造官產學研合作平台

發展改革的路上,不能只靠產業界與學界單打獨鬥,政府更是關鍵推手。台中經濟發展局專門委員江振瑋指出:「即便像德國有很多機械大廠,但都是個別散佈,全世界沒有一個地方像台灣一樣,整個產業生態鏈群聚在一起。」機械產業高度集中的特性,將是未來發展的一大優勢。

因此,台中市政府擘劃「神岡豐洲科技工業園區第二期」作為智慧機械園區使用,吸引廠商進駐;並挹注百億以上資金,建立「水湳國際會展中心」,主要因台灣大型展館多在北部,但由於精密機械體積龐大,長途運輸較不方便,國際買家到展館看展後,可在半小時內直接拜訪鄰近工廠,達到「前店後廠」的經濟效益。

另外,台中市政府目前規劃成立「全球智慧機械發展中心」,將有效鏈結官產學研各方,包含就座落園區內,將在6月竣工的「智慧製造試營運場域」,展示由工研院輔導、100%國產的工具機、機器手臂、輸送設備、自動搬運車等設備,同時搭配大數據、物聯網、彈性生產等虛實整合技術,向國際展示台灣智慧製造的實力,許多大學院校紛紛派人駐點或設置辦公室,並規劃應用在教學使用上。

江振瑋語帶振奮地說,許多國外廠商如德國西門子、美國洛克威爾、法國達梭系統、日本三菱電機等,均表示高度興趣,希望能在此設點展示產品,不少東南亞國協則表示希望到此來採購,「想買東西、賣東西的廠商都來找我們,我們變成智慧機械的hub,大家在這裡華山論劍。」同時配合政府推動新南向政策,儼然天時、地利、人合紛紛到位。

上看世界智慧製造之都的格局,政府以國家力量搭建交流平台,不同領域各司其職,並跨界密切合作,工業4.0的新願景應是指日可待。        

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Taichung, Future Capital of Smart Manufacturing

Lynn Su /photos courtesy of Jimmy Lin /tr. by Jonathan Barnard

The manufacturing sector is always changing to reflect contemporary trends of technological development. Since the steam engine ushered in the Industrial Revolution in the 18th century, machines have been gradually replacing the power of man and beast. The Second Industrial Revolution at the end of the 19th century saw the widespread adoption of electricity. The third wave added computer and di­gital control technologies along with increasing automa­tion of industrial processes.

Reflecting the maturation of contemporary digital technologies, in 2011 the major industrial power of Germany first announced the concept of “Industry 4.0,” which emphasizes the use of sensors, big data, the cloud, and the Internet of Things to achieve “smart manufacturing.” Many other countries have followed suit, including Taiwan with its “Productivity 4.0 Initiative.” It has become a global trend.

 


 

With the reconfiguration of global manufacturing, Taiwan is under pressure from international markets. At the same time, with a low birthrate and an aging society, the labor shortage here is only getting worse. Apart from improving Taiwan’s industrial structure, the Productivity 4.0 Initiative also aims to overcome the manpower shortage by going upmarket.   

Taichung is a stronghold of Taiwan’s machine industry. At the foot of Mt. Dadu, within a strip of land some 60 kilometers long by 14 km wide, there are more than 1000 precision machinery factories. With the goal of upgrading their industry, a group of machine tool makers here formed the “M Team” (“Machine Tool Team”) some ten years ago. Now the government has launched the “Five-Plus-N Innovative Industries Initiative.” The smart machinery industry is one of the initiative’s focuses. Both the central government and the Taichung City Government have resolved to make this area the “global capital of smart machinery” and have together set up the “Smart Machinery Promotion Office,” which is charged with formulating and promoting a series of relevant government policies.

Targeting aerospace exports

In accord with central government policies, the Tai­chung City Government and the Industrial Technology Research Institute (ITRI) oversaw the establishment of the “A-I-M Aerospace Machine Tool Industrial Technique Alliance” in December of 2015. “A-I-M” is derived from the three teams that comprise the alliance: the “Aerospace Team,” the “Intelligence [i.e., smart technology] Team,” and the “Machine Tool Team.” The Tai­chung City Government has served as the platform for establishing the A-I-M Alliance, bringing together the supply side (aerospace) with the manufacturing side (machine tools), and adding a research organization (ITRI) to provide advice and add value, all in the hope of manufacturing aerospace machinery of high quality and high added value and thus giving Tai­chung a prominent place in this global market.

Lean production to spark upgrading

Software is at the core of “Industry 4.0.” Nevertheless, before you can get to sensors, robotics, automated guided vehicles and so forth, you’ve got to return the focus to the place of production. “Lean production” comprises a set of management concepts pioneered by Toyota to foster production-line methods that generate precision and rational workflows while reducing costs and raising quality.

About 20 years ago, King Wang introduced lean production at Key­arrow, where he is now chairman. The company even stepped beyond manufacturing to found a lean-production management consulting firm. When we walked into Key­arrow’s plant at the Tai­chung Industrial Park in Tai­chung’s Xi­tun District, the clean working environment and orderly production lines immediately suggested a sense of freshness and innovation.

A production cycle that would take a typical factory producing machine parts two days to finish can be completed here in four hours. A new line just added this year has in fact dropped that production cycle to under 30 minutes. What’s more, most factories look for economies of scale by putting completed goods in a warehouse and waiting for customers’ orders to ship out. But Key­arrow can wait until customers place an order before beginning production, while still delivering goods faster than their competitors. Wang notes, “We have zero inventory. Finished goods never sit in the shipping area more than two hours before collection.” That’s a remarkable statement.

And it raises a question: “What kind of software do ­you use to manage a production process that is so lean?” Wang’s answer is even more astonishing: “This factory doesn’t use any computers to control production, but it still has achieved leaner production than fact­or­ies that do!”

As we walk through the plant, Wang reveals its secrets: It turns out that the production line achieves lean production via “visual management.” Casting one’s eyes across the production floor, one can see 20 carts, which travel between processing stations. Once the process at a station is completed, the materials are placed on one of the carts, ready for the next step in the process.

“There used to be 200 of those carts, but because there were so many of them, no one paid them any mind,” notes Wang. Workers lacked a sense of urgency. But with only a few of them, workers finish working on what they are brought quickly. One sees the quantity clearly, so it keeps people on their toes. “Furthermore, in this factory, doing things in the right order takes precedence over all. Upon discovering a mistake, most factories are reluctant to shut down the line, so they’ll just pull out the problematic workpiece and go on to the next. But as soon as we find a mistake, we stop. We wait for the root problem to be sorted out before making the next item.” He then gets to the heart of the matter by divulging another secret: “In this way we created a certain invisible tension, wherein everyone actively steps up so that no one else will have to tell them what to do.” This is the “orderly production” of which Key­arrow is so proud.

Lean production emphasizes that “demand equals supply.” Wang says that inventory is like the water level of a reservoir. As the level gradually declines, many little problems become visible. With greater management focus on the individual links in the corporate chain, such as workflow, purchase orders, staffing, and delivery, steps that add no value can be eliminated from the process bit by bit.

“There’s nothing unusual about solving problems by spending money,” he notes. “What we aim to tackle are those things that you can’t solve simply by throwing money at them.” Take, for instance, their new production lines. With lean production improvements, lines with equipment costing NT$30 million can be replaced by lines costing only NT$6 million. With those lower costs comes a drop in the length of the production line from 90 to 22 meters and a shortening of the production cycle from two hours to 30 minutes. When the assembly lines and production cycle were longer, a consultant once suggested that they consider buying automated guided vehicles and a barcode tracking system. But with lean improvements to the production lines, there was no need for such expensive solutions.

Wang says that in terms of Industry 4.0, Taiwan hasn’t lacked smart manufacturing technologies so much as a commitment to sticking to the correct routine—because even if you get the right machinery, the steps in the manufacturing process must still be managed by people. Consequently, before looking at poss­ible localized equipment upgrading, there is a need to turn to the root issues, creating a standardized workflow for the production line and implementing “lean management” approaches as much as possible. Only then will machinery upgrades be meaningful. 

Fostering innovative personnel

“The machine industry is a special realm of manufacturing. From research and development, to design and production, every step demands large amounts of specialized techniques and technology. Firms are thus dependent on having the proper personnel.” ­Chiou Shean­-juinn­, chair of mechanical engineering at National ­Chung ­Hsing University, takes it a step farther: “Every­thing in the end comes back to people. You can bring someone in short term to put out a fire, but over the long term you’ve got to rely on more extensive cultivation of skills in educational institutions.” Various colleges and universities in central Taiwan are one after another mobilizing to become cradles of this kind of talent, actively responding to industry trends and government policies.

Feng Chia University, which grew from a small university with colleges of business and engineering, has formed an industrial‡academic alliance with about 500 businesses. The alliance promotes specialized ­collaborative projects, with businesses providing financial support and the university providing teaching personnel. Students are also given internship opportunities. The alliance’s resources are found at various places on campus, creating a holistic educational realm. A good example is the “Smart Machinery Corridor,” which comprises five labs. Places to put into practice the academic lessons taught in class, these labs include the latest equipment donated by industry partners, which is made available to students. Apple, moreover, has signed an agreement to establish a regional training center, which will be equipped with Macs and iPads donated by alumni. The school includes two faculty members who have been trained and certified by Apple to teach courses on app design for the iOS operating system.

Apart from taking active steps to connect with industry, the university has also been introducing revolutionary educational methods. Feng Chia University president Lee Bing-jean emphasizes: “Education used to place greater stress on the transmission of knowledge. Now, apart from welcoming the resources of government and industry, we are also creating new forms of educational content.” He explains that only by cultivating talent capable of innovating will it be possible to give industry new value and assist with industrial transformation and upgrading.

Cross-sector cooperation

The reform effort cannot rely only on isolated efforts by industry and academia. Government too has a key role to play. Charlie ­Chiang of the Tai­chung City Economic Development Bureau points out, “Even if Germany has a lot of major machinery manufacturers, they are all in different locations. No place in the world is like Taiwan, with the entire industry clustered together.” For future development, that clustering offers distinct ­advantages.

Consequently, the Tai­chung City Government is planning Phase II of the Feng­zhou Science Park, which will serve as a location for smart machinery production. The city government is recruiting firms to set up factories there, and is pouring more than NT$10 billion into the Shui­nan International Exhibition and Convention Center. Most of Taiwan’s large convention facilities are located up north, but precision machines are bulky, so transporting them long distances isn’t convenient. After international buyers visit future trade shows at the center, they will be able to reach neighboring factories within half an hour. It will be a much more efficient arrangement.

What’s more, the Tai­chung City Government currently plans on establishing a global smart machinery development center that effectively brings together government, industry and academia. The center will include a smart manufacturing beta testing area under the guidance of the ITRI, and it will exhibit machine tools, robotic arms, conveyor equipment, and automated guided vehicles that are entirely made in Taiwan as well as technologies related to big data, the Internet of Things, flex­ible manufacturing and so forth, thus integrating the virtual and “real” worlds and showcasing Taiwan’s smart manufacturing prowess to the world. Many educa­tional institutions have sent staff to locate or set up offices here and have plans to make use of the resources for educational applications on their own campuses.

In its support of Tai­chung’s aspirations to become the global capital of smart technology, the government is leveraging the nation’s power to build a platform where different realms can each do their part and co­operate closely across sectors. The new vistas of Industry 4.0 are just around the corner.                      

スマート機械の都」を目指す

文・蘇俐穎 写真・林格立 翻訳・山口 雪菜

製造業は時代とともに発展してきた。18世紀の産業革命は蒸気機関の発明から始まって、機械が人手に取って代わっていった。19世紀末の第二次産業革命では電力の応用が普及、第三次産業革命ではコンピュータとデジタル制御の技術によって自動化生産が加速した。

そして今、情報通信技術の成熟により、2011年に製造大国であるドイツがまず「インダストリー4.0」という概念を打ち出し、センサーやビッグデータ、クラウド、IoT(モノのインターネット)によるスマート工場構築を目指している。アメリカ、中国大陸、日本などもこれに続き、台湾も「生産力4.0」計画を打ち出した。


世界の製造業地図が変わりつつある。先進国はハイエンドの市場を狙い、新興国はボリュームゾーンをターゲットに急速に追い上げており、台湾産業は前後を挟み撃ちにされている状況だ。同時に、少子高齢化の下、人手不足も顕在化している。そこでインダストリー4.0を導入することで、台湾の産業構造を改善して突破口を開き、ハイエンドの市場に参入するとともに、人手不足の問題も有効に解決することが期待される。

台中は台湾の機械産業の中心地である。大肚山の麓、周囲60キロ余りのエリアに1000に上る機械メーカーが集中している。早くも十数年前に台中の多数の工作機械メーカーは自主的にM Team(Machine Tool Team)を結成し、産業のアップグレードと転換を進めてきた。そして今、政府が打ち出している「5+N産業イノベーション計画」の一つにスマート機械産業がある。政府と台中市は「世界のスマート機械の都」を目指し、ともに「スマート機械産業推進オフィス」を設立、一連の政策を打ち出している。

航空宇宙産業を川下に据える

この政策に呼応し、2015年12月に台中市と工業研究院が中心となり、今後発展が見込まれる航空宇宙産業市場をターゲットとする「A-I-M航空宇宙工作機械産業技術大連盟」が発足した。A-I-Mというのは、A Team(Aerospace Team)、I Team(Intelligence Team)、M Team(Machine Tool Team)の三者を指す。A Teamには漢翔(AIDC)、長栄航宇(EGAP)などの航空宇宙関連企業、M Teamには台中精密、上銀科技(ハイウィン)、台湾引興(Keyarrow)などの工作機械および部品メーカーが名を連ね、I Teamは工業技術研究院を中心とする。A-I-M連盟は台中市がプラットフォームとなり、末端の航空宇宙関連メーカーと工作機械メーカー、それに研究機関(工業研究院)の間を結び、そこから付加価値もハードルも高い航空機械を生み出し、グローバル市場の一角を占めたいと考えている。

なぜ航空宇宙産業なのかという点について、中興大学機械学科の邱顕俊はこう説明する。「航空宇宙は特別な市場ですが、その品質への要求の高さは産業技術全体のグレードアップをもたらします。航空宇宙産業レベルの工作機械は多くの分野に応用でき、輸出競争力も向上します」

リーン生産方式を基礎に

インダストリー4.0はソフトを中心とするが、センサーやロボット、自動運搬車などを導入する前に、まずは製造そのものを見直す必要がある。「リーン生産方式」は、日本のトヨタ自動車の生産システムをもとにし、生産、物流、コストなどさまざまな面から、無駄のない流れの良い生産ラインを構築することで、コストを大幅に削減して生産効率と品質を高めるというものだ。

20年ほど前、台湾引興の王慶華董事長がリーン生産方式を導入し、他の業界とともにリーン・マネジメント・コンサルタント会社を設立した。台中市西屯工業区にある同社の工場に入ると、清潔感のある作業環境と整然とした生産ラインが目に飛び込んでくる。

同じ工作機械部品を生産する一般のメーカーでは、生産のリードタイムは2日ほどだが、台湾引興ではわずか4時間で完成・出荷でき、さらに2018年に完成した新しい生産ラインの生産時間は30分以下である。また、多くの工場では大量生産して倉庫に保管し、注文が入ったらそれを出荷しているが、台湾引興では顧客の注文を受けてから生産を開始し、それを出荷するまでの時間は同業者より速い。「私たちの工場は完全に在庫ゼロでやっていて、出荷待ちの製品を置いておく時間も2時間以内です」と王慶華は語る。

それほど精密な生産は、どのようなコンピュータソフトで管理しているのか、と問うと、王慶華の言葉にさらに驚かされる。「この工場の管理はコンピュータに頼っていません。それでもコンピュータより精確に管理できます」と。

工場に足を踏み入れると、王慶華は一つずつ謎を明かしてくれた。まず、リーン生産方式における「見える化(可視化)」管理である。見渡すと、工場内を20台の台車が行き来し、加工済みの半製品を次の工程へ運んでいる。「以前はこうした台車が200台もありました。たくさんあるので、皆は余裕を感じて作業をしていたのです。それを減らしてみたら、すぐになくなり、量も一目瞭然なので、緊張感が出てきました。さらに、この工場では『順序こそ最大の原則』としています。他の工場では、ミスが見つかってもラインを止めないように、次の製品に取り掛かりますが、ここではミスがあったら、完全に処理しなければ次の製品に手を出すことは許されないのです」と王慶華は最重要ポイントを語る。「これが目に見えない大きな張力をもたらします。誰もが、緊張感をもって集中して作業をするので、他人が管理する必要はないのです」これこそが台湾引興が誇りとする「順序生産」である。

また、多品種少量生産に対応するための工夫もしている。全台湾の300近い顧客を9つの地域に分け、同じ地域の顧客の注文を集中的に生産する。さらに、トラックは担当地域の顧客をバス路線のように巡回すれば一台で済むのである。

リーン生産方式が強調するのは「需要=供給」である。在庫はダムの水位のようなもので、水位を下げることで、さまざまな問題が表面化し、そこをさらに管理していく。生産工程、生産計画、人員、配送など、あらゆる面で付加価値を産まないムダ(移動や在庫など)を一つずつ排除していくのである。

「お金を使えば解決できる問題ではなく、お金では解決できない問題が重要なのです」と王慶華は言う。リーン生産方式で改善を進め、例えば新しい生産ラインでは、本来ならマシンに3000万元かかるところを、600万で同様の効果が出せるようにして大幅にコストを削減した。また生産ラインの動線を90メートルから22メートルに縮小し、生産リードタイムは2時間から30分まで短縮した。以前は生産ラインとリードタイムが長かったが、顧問からの提案で自動運搬車とバーコードを導入し、改善を重ねてきたのである。

王慶華はこう語る。インダストリー4.0を目指す中で、台湾の産業に最も欠けているのはスマート製造ではなく、一歩ずつ着実に進めるという態度だと。ロボットに任せるとしても、管理するのは人なのだから、やはり基本に立ち返らなければならない。標準化された作業工程を確立し、リーン生産方式で管理して究極まで改善し、その後で適所でグレードアップを進めてこそ、グレードアップの意義があるのだと語る。

教育革新×産学協力=人材

「機械産業は特殊な産業で、研究開発から設計、製造まで、大量の技術が求められるため、人材に依存しています」と王慶華は言う。邱顕俊は「すべては最終的には人に返ってくるのです。短期的には応急人材がありますが、長期的には学校における育成が重要です」と言う。こうした産業界のニーズと政府の積極的な推進によって、台湾中部の大学も動き出した。

逢甲大学の黄錦٧ط副学長は、早くから学界では名を知られていたが、理論研究ばかりしていたため、ある企業の提案を受けた時に力不足を感じ、産学協力に取り組み始めたという。それまで学界と産業界は分断されており、それが新卒人材の質にも影響していた。「学校で学んだものは業界より進んでいるとは言えず、使用する設備も古いため、以前は新卒は使いにくいと感じていました」と語る台湾引興管理部の蔡雪美マネージャーは、今は状況が改善してきたと言う。

もともと商工業分野に強い逢甲大学は、企業500社と産業連盟を結んでいる。企業側がリソースを提供して教員がプロジェクトを推進し、学生に実習の機会を与えることで、全面的な教育の場となる。例えば「スマート機械」のカリキュラムでは企業が提供する最新設備を全校生徒が使えるようにした。Appleと提携する「エリア教育育成センター」にはパソコンとiPadがあり、Appleで訓練を受けて資格を取った2人の教員がiOSシステムのアプリ設計を教えている。

このように産業界と積極的に協力関係を持つと同時に、教育方法の改革も進めている。逢甲大学の李秉乾学長は、「以前の教育は知識の伝授を重視しましたが、いま本校では政府と産業界のリソースを積極的に導入し、新しい教育方法を生み出しています」と言う。イノベーション能力のある人材こそ、産業界に新たな価値をもたらし、産業グレードアップの力になるからである。

そこで同大学は、マサチューセッツ工科大学などを中心に工学教育の改革を進める国際的組織CDIOに加盟し、Conceive(考え出す)、Design(設計する)、Implement(実行する)、Operate(運営する)を教育に取り入れた。またスタンフォード大学が推進する「デザイン思考」カリキュラムも導入している。

さらに、中部科学園区管理局も「スマート機械技術」プログラムを開設し、イノベーション4.0の雛形を提供して各社のグレードアップの参考に供している。正規教育としては、台中市が学界と工業研究院と話し合い、2月からスマート製造カリキュラムを打ち出した。9月からは複数の大学とともに社会人向けの「スマート製造修士コース」を開くこととなった。

産官学協力のプラットフォーム

改革の道において、産業界と学界の努力のほかに政府が重要なカギを握る。台中市経済発展局の江振瑋・専門委員はこう語る。「ドイツには多数の大手機械メーカーがありますが、それぞれ個別に努力しています。産業全体のクラスターが形成されているところは世界を見ても台湾だけです」。機械産業のクラスター形成は、将来的に大きな優位性を持つ。

そこで台中市は、スマート機械のための「神岡豊洲科技工業パーク第二期」を打ち出し、企業の入居を歓迎している。さらに100億以上の資金を投じ、「水湳国際会議展覧(MICE)センター」を建設する。台湾の大型見本市会場の多くは北部に集中しているが、重くかさばる精密機械を輸送するのは不便なためだ。海外のバイヤーは見本市を見た後、30分以内に直接工場を訪ねることができるという利点もある。

このほか、台中市では現在「グローバルスマート機械発展センター」を計画中で、これによって産官学の鎖を有効につないでいく。エリア内に6月に竣工する「スマート製造テストオペレーションエリア」は、工業研究院が指導し、100%国産の工作機械、ロボットアーム、輸送設備、自動運搬車などの設備を備え、さらにビッグデータやIoT、フレキシブル生産システムなど、バーチャルとリアルを統合した技術を展示し、世界に向けて台湾のスマート製造の実力を見せる。現在、多くの大学がここに事務所を設け、教育に活かそうとしている。

江振瑋によると、ドイツのシーメンスやアメリカのロックウェル、フランスのダッソー・システムズ、日本の三菱電機など、多数の外国企業がここでの製品展示に興味を示し、また東南アジアの国々は、ここでの調達に期待している。「売り手と買い手がここに集まれば、台中がスマート機械のハブになり、重要な情報交換の場になるでしょう」と言う。政府による新南向政策も相まって、あらゆる条件がそろったと言える。

世界のスマート製造の都を目指し、政府は国を挙げて交流のプラットフォームを構築している。さまざまな分野が各々の力を発揮し、また協力することで、台湾のインダストリー4.0のビジョンは実現に向かって歩み始めた。

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