燈塔工廠
工業4.0/智慧製造
工具機/機械設備業
數位轉型
日立HITACHI經歷過雷曼兄弟的衝擊，造成財務赤字。為了優化集團的成本結構，規劃『全方位的智能轉型藍圖』。日立是如何從零開始，逐步從基礎的設計資料數位化開始，後續藉由IoT物聯網技術，透過平台整合，逐步達到全工廠的價值鏈優化呢？
日立(HITACHI)的Omika廠主要都是企業型客戶，生產工業用的機械設備，產品多為訂製化，且對品質和售後服務要求高。因生產的多為少量多樣的產品，為滿足不同客戶的個性化需求，並能在產線中，高度混合多類型的小批量生產，保持關鍵流程的生產可靠性，如最重要的品質穩定，及物料供應穩定、流程運作穩定等狀態。
能夠因為智慧製造和工業4.0的技術，獲選為燈塔工廠，是因為Omika廠在能夠維持品質不變的前提下，在設計及製造階段，利用物聯網(IoT)等技術和系統軟體的相關應用，將產品的生產交貨週期，大幅下降了50%時間。在鴻海集團工業富聯(FII)的不同類型的製造業，數位轉型的分類中，是『全場景客戶價值』中『產品主軸』類型的企業。
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日立HITACHI
▌ 燈塔工廠入選廠區：Omika
▌ 位置：日本日立市
▌ 成立時間：約50年(Omika廠)
▌ 規模：2450人(Omika廠)
▌ 產品：工業機械/設備等
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日立集團在2011年開始為期五年的『日立智能轉型計劃』，遭受雷曼兄弟的衝擊，財務出現赤字。為了優化集團的成本結構，開始推動整體基礎性改革。
為期五年的『日立智能轉型計劃』中的數位轉型藍圖是什麼呢？尚未全面數位化前，日立就將『JIT即時生產』當作生產準則，提高現場效率，整合研發階段3D設計的CAE / CAD / CAM等資料檔案。中期為擴大知識的利用範圍，將設計和製造相關知識數位化，並收集設備製造的實時生產資訊，以加快決策速度。近期透過物聯網(IoT)和軟體系統數位平台，達到全工廠的價值鏈優化。
Omika廠業務部總經理Hanami Hideki：我們是透過先思考客戶需要什麼，為了支持生產過程中，生產品質和運行的穩定性，所以建立了整合開發、製造和維護各階段的資訊管理平台系統
Omika廠一直致力於透過數位轉型，以提高製造效率和品質改善，並優化人員和零件等不同資源的分配。Omika廠的轉型方式，可以分為『產品生產和設計的高效流程』和『對客戶穩定不間斷的維修服務』兩大類型。
從內部開始，針對產品的生產製造、製程設計、產品設計、產品驗證等各階段流程，進行產品生產和設計的流程優化。並透過軟體系統平台，收集產品生產過程中的各種資訊(包含人員、物料和設備)，應用軟體系統中的數位資訊，以數據可視化來消除過程中的浪費，並經由下述4階段不斷循環優化，達到可視化消除過程中的浪費。
讓主管快速掌握各產線即時進度，可提早進行延遲等問題對策或了解員工狀況等。使用80,000個感測器、RFID或條碼等等技術，讓主管快速掌握各產線即時進度，可提早進行延遲等問題對策或了解員工狀況等。工作中的顯示器，會出現具體的工作內容說明。說明檔案是系統自動建立的，以3D圖的方式顯示。
製造現場要收集即時的生產數據資訊，若是由人員自行輸入，是非常困難且費時的。所以Omika廠在工作站上，使用八個方向的攝影機，來確認生產過程中進行了哪些動作。並搭配「每完成一個階段後，顯示器會切換到下一個工作，以畫面切換的時間，判斷為工作時間」的方式，讓系統自動記錄工作時間。若花費的比預期的時間久，則會視為異常，將記錄到工作的改善記錄中，並用圖像化的分析，將問題可視化，用以改善及新產品設計和計畫時的參考。
根據前兩階段的數據資訊，在產品設計階段，就開始進行產品優化。並以降低每個訂單所產生的設計及採購時間為目的，在產品設計時，就是使用標準化零組件，減少特殊零組件需要再額外設計和生產的比例。
取得生產、製程和研發等三階段的即時數據資訊(如零件數量、生產製程及標準工時等)，優化整廠的生產計畫、零件採購數量，降低庫存成本，並持續提高模擬和真實的接近程度。
『工廠模擬器』不像一般預測系統需要先具備詳細的BOM，即可在產品設計尚模糊的狀況下，規劃中長期的生產計畫。根據客戶的訂單及交貨日期，全面性地預測，包含採購、製造、檢驗及運輸等整體過程的時間。
針對客戶端，提供穩定、快速且不間斷的維修服務。如此可協助客戶提高設備的操作及維護效率，並維持設備運作穩定性，讓客戶不會因為設備無預警的停工，造成更大的損失。
就像是客戶的外部CRM系統，數位平台整合日立累積的軟、硬體各領域技術資訊，結合客戶全歷史數據（如零件更換及交貨時間等資料），協助客戶進行定期/預先保養，及優化零件庫存管理等。提供客戶累積有關操作和維護的知識，在平台上查看所有操作及維護的歷史記錄，並提供工作手冊及系統配置圖等整體知識資訊。
客戶可以選擇讓日立進行設備遠程監控，如此即可迅速執行各種維修相關，從故障檢測到問題復原等各階段的工作，提高檢測到復原的速度。若是距離較為偏僻遙遠的設備，此方式能提高維護人員的工作分配和執行效率。
結論
日立的Omika工廠，為了避免生產過程中，非預期性的停機問題發生，同時維持生產品質，讓工廠內部能夠『穩定』生產流程，所以利用軟體系統的數位化平台，串起各價值鏈中的各流程，且持續性地進行全面性的生產和研發的各流程優化，最後達到縮短一半交貨時間的成果。
為了協助客戶端的設備可以『穩定』運行、更有效的設備操作，提供客戶全年無修的服務管道，優化設備保養及零件的庫存管理，並建立客戶設備知識庫，這些付出最終讓日立節省了50%的交貨時間，因而得到燈塔工廠的殊榮。
日立也持續不斷演進，未來在工作指導書等各方面，正考慮以AR技術，協助第一線員工提高生產的效率；也正進行建構感測器的數據，結合AI模型的模式，驗證新科技如何提高製造現場效益的可能性。
文：楊于嫺 企劃撰寫
參考資料：
《來自第四次工業革命前沿的最新洞見》白皮書。世界經濟論壇與麥肯錫公司合作撰寫。
《工業富聯燈塔工廠》白皮書。工業富聯、億歐智庫及騰訊雲合作撰寫。
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