數位轉型

工業4.0/智慧製造

數位轉型的定義、階段步驟和關鍵要素

如何定義數位轉型?數位轉型的階段步驟是什麼?不同產業有什麼數位轉型的策略建議?想做數位轉型,關鍵要素有哪些?

作者

楊于嫺

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・2021/09/02

數位轉型的定義

數位轉型是企業利用數位系統軟體工具,整合本身營運流程中,各面向的數據資料,依據不同的客戶需求和使用場景,透過數據定義的標準,提出擬定策略和執行方向時的關鍵建議。

數位轉型就是用數據,驅動企業轉型,讓企業可以因應市場的快速變化,加速做出最佳決策。

數位轉型的階段步驟

根據MIC的研究報告和出版書籍,數位轉型可以分為幾個階段步驟

   

1. 數位化

將企業中所有不論圖片或文字等資訊,都從紙本的方式,利用軟體系統工具等數位科技,將資訊轉為電腦可讀取的數據。藉由數位系統工具,協助人員降低資料處理的時間,將時間利用在更高價值的事務上。  


2. 數位優化

根據企業本身的營運流程和商品特性,利用數位系統軟體工具,整合或應用不同流程、各種領域的數位化數據資訊,協助企業改善營運效率,並提升客戶體驗等。 

很多企業現在都在推動智慧製造和工業4.0,也就是在數位優化階段。

了解更多:智慧製造的定義、3階段和重要步驟


3. 數位轉型

利用數位系統軟體工具,整合應用企業各流程的數據資訊後,提煉出的關鍵建議,打造新的商業模式、新產品或不同以往的新市場或營收來源。




數位轉型的關鍵要素

數位轉型難以一步登天,且每間企業本身特質和問題點不同,使用的流程和方法也不會相同。

 

下面整合了世界經濟論壇WEF及麥肯錫和鴻海集團的工業富聯FII在燈塔工廠研究的概念,歸納出適合各種企業的數位轉型關鍵要素並列舉了製造業利用數位化、數位優化、智慧製造和工業4.0的技術和手法,成功做到數位轉型的實際案例,大家可以對比自身企業的狀況,思考目前手邊做到了什麼?還缺乏什麼?

 

數位轉型關鍵要素的主要架構,是將企業營運機制中的人員系統、營運流程管理系統為主要運作範圍,並以數位化能力組織文化能力做為支持系統,整合五個關鍵要素,企業推動數位轉型的成功機率才能提升。

 

 


1.營運流程

梳理企業內部所有的組織流程,精簡不必要的步驟後,透過規劃及快速迭代的方式,達到工作流程的優化。並以各種軟體系統的資訊科技,將流程數位化,提高員工的工作效益。

案例:進度追蹤不斷鏈,讓營運效能大提升依據可行性評估,減少等待和重工浪費?


2.管理系統

透過數位化建立統一的軟體系統資訊平台,收集各流程中的數據,建立數據模型等人工智慧,透過各種儀表板提供可視化資訊。協助企業中各層級的人員,利用數據做到問題預警和現狀監控。降低決策前,多餘的反覆確認、和無效溝通的流程,提高跨職能溝通和人機協作的工作效率。

案例:透過備料機制,確保開工不等待利用庫存管理,提高資金運用率


3.人員系統

藉由實作及訓練,培養人員的新數位技術能力,建立職務新模式。數位轉型的不變道理,就是以『人』為核心。人和文化的轉變,能讓科技和創新的基礎設施達到效益最大化。

案例:如何利用庫存管理,提高資金運用率?從供應鏈就做到資訊零時差,強化轉型競爭力

  

4.數位化能力

數位化能力是硬實力,指的是應用各種科技技術,藉由科技協助『人』更有效率的工作。


▌物聯網和數據模型:透過物聯網(IoT)和感測器等技術,打通各技術架構,利用數位系統軟體工具,將OT(營運技術, Operation Technology,現場如設備/機械的執行資訊)和IT(資訊技術, Information Technology,企業運作的流程資訊)的數據結合,以數據模型的應用,協助在工作中達到即時的人機協作。

了解更多:智慧製造的架構機聯網數據奠定數位轉型基礎


▌可擴展的軟體系統平台/ 數據基礎架構:確保軟體系統平台及數據的基礎架構,具有足夠的彈性和適應性,並能經得起未來功能擴編的考驗。且可滿足對即時回應速度、能夠承受數據流量的壓力,並確保資訊安全的要求。


▌生態系統的協作:產業上下游生態系中的各企業,能在數位平台上,以協作的方式(如大數據共用或數據交換),促進數據和資訊的流通,做到前端的即時需求變更,和後端供應的快速因應調整,並增加後端企業和實際購買者溝通的機會。

案例:『智慧工廠』從加工設備&製造執行系統的整合開始讓老師傅的經驗值結合智控現場,邁向未來管理樣貌

 

5.組織的文化與能力

組織的文化與能力是軟實力,也是數位轉型最主要的根基,組織文化和人員能力的支撐力越紮實,轉型成功的機會越高。


▌跨職能的工作模式:讓不同職能的員工參與,並提供內部各層級的支持。如研發和製程工程師、ERP系統工程師、甚至物聯網架構師等,打破部門、職級或工作空間等障礙,是保持敏捷的基本條件。降低溝通困難,才能加快工作效率速度。


▌打造學習環境培養員工技能:因應數位轉型需求,提供轉型團隊能力提升、問題諮詢及相關技能的內、外部的專業資源。經過麥肯錫統計,在燈塔工廠調查報告中提到的技能有:問題分析與解決、數位工具使用、溝通協調能力、及數據應用分析等能力。

了解更多:淺談數位轉型與人才賦能別的地方學不到的溝通技巧 、工業4.0轉型實踐與營運策略


▌敏捷工作流程:以快速迭代、快速失敗和持續學習的方式,讓組織達到創新和轉型。利用最短的時間,打造最小可行產品(MVP , minimum viable product),可藉此預先判技術門檻和可行性,並快速突破瓶頸問題。


▌數位轉型管理機制:明確的管理方式是成功的必要條件。持續的溝通,聚焦成效和解決方案的落地執行,並列出優先順序,而非只是專注於技術層面,可從三個方向推動: 

■ 建立重點明確的組織管理結構,定期召開以行動為導向的會議,以此加快變革速度。

■ 以明確的指標項目和責任制度,來增加透明度和影響力。

■ 與組織各級人員公開進行互動與溝通,定期表彰優秀員工,能強化變革管理目標。 

 


不同產業數位轉型的策略選擇

要怎麼選擇數位轉型的策略呢?因為不同產業因為行業的特性、流程和重點不同,所以會有不同的策略方向。以下舉幾個產業的數位轉型的策略建議。


▲塑膠產業近況:

近年全球對於環境和生態保育都高度重視,且物料及人工成本急速上漲的挑戰。

數位轉型策略選擇建議:

▊次料的管理和再利用

▊以生產資源優化提高生產效率

▊利用可視化優化現場生產管理

▊產銷排產的機制建立

延伸閱讀:塑膠產業從五大核心流程,審視內部浪費做到縮短交期塑膠業佈局數位轉型要點


▲交通工具零組件產業近況:

面對客製化訂單的短交期、急插單、多樣少量、小批量等特性,在產能利用率和交期中如何選擇?

數位轉型策略選擇建議:

▊數據可視化讓現場管理更科學

▊生產資訊一體化提高生產效能

▊以資訊共用化做到智慧工廠

延伸閱讀:交通工具零組件業的數位轉型策略思考


▲扣件產業近況:

扣件業常發生庫存和成本無法精確掌握、製造現場資訊混亂,訂單無法準時交貨且數據難追溯,和大批量生產品質管理不易等問題。

扣件產業的數位轉型策略選擇建議:

▊資訊透明讓產銷模式優化

▊物料的雙單位管理

▊數據可視化讓排程派工優化

▊模具的資訊流管理

▊數位化的爐批號追溯

▊委外進度控管制度建立

延伸閱讀:扣件業數位轉型3大方向與6大重點扣件獲利倍增的數位轉型契機


▲自行車業近況:

降低製造成本、提升品質只是自行車產業的基本要求,面對不同客戶族群,完全不同且高度複雜的客製化需求,才是真正的挑戰

自行車產業的數位轉型策略選擇建議:

▊可與客戶更快速互動的設計協同方式

▊利用IoT物聯網和智慧製造技術提高生產效能

▊持續追蹤消費者需求的智慧服務模式

延伸閱讀:自行車業如何面對數位轉型的挑戰?



數位轉型的實際案例

數位轉型最重要的是,企業首要釐清本身主要的目的面對的挑戰是什麼?才能決定和選擇,要進行數位轉型項目的優先順序。 

且因為不同產業,企業的運作流程、發生的問題和商業模式,都不盡相同,要達到的主要目的也不會一樣,所以不同產業的數位轉型的方式和執行重點也就不同。以下列舉幾個,願意公開真實故事,企業數位轉型的實際案例。

 

案例1

日立Hitachi的Omika廠,尚未全面數位化前,就將JIT『即時生產』當作生產準則,提高現場效率。後續整合3D作業CAE / CAD / CAM等資訊。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。後期利用數位軟體系統工具,結合IoT物聯網技術,不分軟體及硬體的類型,統一管理開發、製造到維修等過程中的數據和資訊,讓整體流程中的各部門價值鏈,都能保持品質和運做的穩定性,並持續進行工作優化。了解更多:日立達到『品不變,時間減半』的數位轉型方式

 

案例2

德國Phoenix的布隆堡廠,利用數位軟體系統工具,在全產品生命週期中,整合工程設計、安裝和生產等資訊,以資訊可視化的方式,簡化規劃、分析和操作等作業,有助於員工隨時了解即時的運作狀況。並使用IoT物聯網技術,使工廠高度資訊透明化,達到彈性生產及生產線全天運轉。大幅降低生產成本,以大量生產的低成本,製造小量客製化產品。整體提升40%的績效,縮短30%的生產時間。了解更多:以數位孿生打造的智慧製造

 

案例3

位於義大利,總規模約250人的Rold,尚未數位化前,就以『精實管理』的手法進行生產優化。建立數位平台後,讓管理者能面對隨時變化的客戶及市場狀況,立即做出正確反應。平臺收集實時的生產數據,透過簡單且直覺的操作介面,讓工廠運作能真的達到TPM(全面生產管理)。了解更多:傳家庭代工廠,如何數位轉型突破全球化競爭?

 

案例4

瑞典Sandvik的Gimo廠能夠數位轉型成功,是因為對員工進行深度培訓,保留人的核心專業知識,讓人員有能力,從工作過程中收集的各種生產數據,提供有價值的見解和建議。了解更多:從下單到生產,都可自動化完成的數位轉型之路-上從下單到生產,都可自動化完成的數位轉型之路-下



結語

數位轉型需要先將企業的營運相關的重要數據和資訊,都藉由科技工具完成數位化,再利用數位系統工具做到數據整合。如此可以協助企業優化營運效率,並提升客戶體驗,最後才能做到商業模式的轉型。

 

數位轉型的關鍵因素是由企業營運機制如:營運流程的優化和可視化的管理系統等),和支持系統如:數位化可擴展的軟體系統平台架構、組織的文化、員工能力培養和敏捷工作流程等組成。

 

要進行數位轉型,應該從小規模開始嘗試。例如,可先選擇策略性的產品和生產線,或單一廠區的範圍,開始進行轉化。等成功模式確定後,再慢慢複製到更大的場域中。

 

大家可以藉由本文提到的架構,回頭看看自己目前的狀況,有什麼可以再嘗試、或調整或增加的? 


延伸閱讀:

不同類型的製造業,數位轉型的建議方式

製造業的數位轉型,如何打造數據驅動的智慧製造?

智慧製造的架構 


參考資料:
MIC的研究報告數位轉型力世界經濟論壇WEF及麥肯錫鴻海集團的工業富聯FII燈塔工廠報告書

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