燈塔工廠

ESG

精實管理

碳中和

ESG可以透過數位科技做到?看燈塔工廠怎麼做

燈塔工廠依據精實管理的精神,做到提質、增效、降本、減存,更因為數位科技的協助,建立數據模型,提供製造業工廠有效的改善建議。不只做到提升生產資源的使用效率、優化企業營運流程,並降低製造過程中的浪費,更同時達到環境永續的目標。

作者

楊于嫺

2.3k

・2022/03/28

聯合國秘書長稱2021年8月IPCC(聯合國氣候變遷委員會)的報告,是向人類發出的「紅色警示」,環境氣候劇烈變化問題,持續被國際社會、金融機構等各界所重視,甚至成為供應鏈的生存標準備配。

 

各企業感受到必須將『永續發展』的目標,納入經營策略的急迫感。但企業執行ESG除了投入大量的建設資金、人事成本,是否能在投資報酬率ROI上得到正面回饋呢?

 

2021年9月世界經濟論壇發布的燈塔工廠,重要成果指標中,除了製造業過去重視的生產效率、營運效率等項目外,也將『環境永續』納入其中。透過真實案例的成果讓各界了解,提升企業經營的獲利,並維持生態環境的永續發展,兩者是可以並存的。


 


精實管理降低生產浪費,協助環境永續

BMWSANDVIKRold等,很多燈塔工廠的實際成果,都是利用精實管理的生產方式,並藉由數位科技的輔助,不只提高產能利用率,更做到提升產業競爭力。

 

製造業造成環境的過度消耗,是因為在生產過程中,發生無法產生價值或是不需要的動作,就會造成浪費。

 

像是沒有好的備貨機制或物料規劃,買了太多現在不需要的物料,造成原物料庫存堆積;產銷協調溝通有誤,生產了過多不需要的物件,造成物件報廢;或是沒有最優化的生產排程計畫,造成製程中太多的人力、物料和設備的等待閒置時間,不只浪費過程中很多電力消耗,也同時製造了不必要的溫室氣體排放。

 

這些製造過程中的浪費,不只因為增加碳排放量造成環境的耗損,更直接影響生產效率降低,讓工廠營運成本增加。精實管理的核心精神,就是降低七大浪費,包含等待浪費、不良浪費、動作浪費、加工浪費、庫存浪費、製造過多(過早)浪費、搬運浪費。

 

 

利用數位技術,提高環境永續的成果

 

燈塔工廠是全球利用第4次工業革命(4IR)的數位科技技術,達成工業4.0、智慧製造或數位轉型的指標型企業。

 

第4次工業革命的技術,包含自動化、數位化、感測器、AIoT、大數據分析、數位孿生、工業物聯網IIoT、5G、AI人工智慧等等。

 

透過基礎的物聯網IoT和工業物聯網IIoT技術,得到製造現場的即時數據資訊,再利用數位軟體應用工具和平台,進行數據模型的建立,和大數據分析,提供有效的行動建議,快速做出有價值的決策。

 

2021年9月的燈塔工廠報告中指出,有一半以上的燈塔工廠,利用第四次工業革命的各種數位技術,在環境永續面,做到溫室氣體排放減少、廢棄物減少、工業用水量減少,及提高能源使用效率;在生產效率面,達到工廠產量增加、生產效能提高、OEE增加、產品成本降低、營運成本降低等效果。


由統計結果顯示,燈塔工廠在做好環境永續時,也同時提高生產效率和企業的獲利。



數位科技如何做到環境永續?

燈塔工廠如何應用數位技術,達成哪些常見的環境永續效益呢?

 

環境永續的直接效益:提升生產資源的使用效率

▊以工業物聯網IIoT中的感測器技術,完成數據收集,並利用數位軟體系統工具達成可視化,除能監控設備狀況,更能預警提示能源消耗狀況。

▊依據數位孿生的數據模型,建立動態能源模型,提供能源使用的優化建議。

▊動態即時的AI數據分析,自動調整能源提供系統,穩定設備使用的即時能源效能。

 

燈塔工廠之一的愛立信(Ericsson)位在美國德克薩斯州路易斯維爾工廠,藉由廠房的綠色建築設計,提升能源使用率;並利用第四次工業革命的數位工具技術,提升生產效能。

 

綠色建築的概念,讓能源使用的規劃,一開始就是從環境永續出發,包含雨水的收集、處理和再利用,及在廠房上方太陽能光電板的使用,直接提供工廠17%的綠電。

 

數位系統軟體工具平台,以物聯網IoT、4G/5G網路和感測器進行數據收集,透過可視化監控,工廠整體設備使用、能源使用、溫度和碳排放的狀況。數位系統可以透過電力使用的狀況,自動分析並檢測出設備異常的問題,主動提醒現場工作人員,並提供維修方案的建議。

 

愛立信的路易斯維爾工廠,整體使用100%綠電/再生能源,減少97%的碳排放量(carbon emissions),並降低24%的用電量。


環境永續的間接效益:優化營運流程

減少生產過程中造成的各種浪費,同時提高產線的能源使用效率。

▊將貨運運輸狀況利用數據分析優化,減少物流的碳排放量。

▊以數位系統軟體建立生產流程的可追溯性,利用AI人工智慧優化製造流程,並同時做到即時的生產資源靈活配置,降低產品生命週期中的人為錯誤。

 

聯合利華的杜拜公司,在2020年入選燈塔工廠。以物聯網IoT等數位技術,提高製造產線的生產效能,並完整記錄生產履歷,不但提高生產品質和產量,也同時減少報廢和用水量。

 

並利用數位系統軟體雲端平台,整合聯合利華過去的IT系統,包含生產計畫、物料清單、物料管理和ERP系統。現場OT設備的即時狀況,則利用QR code及外加感測器等方式,將即時的生產狀況和數據,傳到數位雲端平台上。

 

數位雲端平台可利用收集的即時數據和數據模型,做到優化多產品的生產排程計畫。優化的生產排程計畫,讓工廠達到提高生產效率,增加OEE,減少製造現場在頻繁更換產品線時,所造成的多餘動作和停機浪費,並同時減少工業用水的使用量。

 

以物聯網IoT、感測器、QR code等方式,讓生產履歷的可追溯性更完整,讓數據符合真實和科學的效益。讓生產數據能做到實際的生產控制,和後續的科學驗證,並降低人為的錯誤,減少品質誤差的可能性,同時減少生產浪費。

 

數位雲端平台透過持續收集歷史生產的相關數據,持續自動優化生產配方模型精度,進一步降低品質偏誤和材料浪費。

 

聯合利華利用數位科技雲端平台和物聯網IoT等技術,整體減少了42%的材料浪費,降低每噸26%生產成本及15%的工業用水量。


 

 

燈塔工廠利用精實管理和數位技術做到環境永續

燈塔工廠成果和實際案例可以看到,以自動化、數位化、感測器、物聯網IoT和AIoT等技術收集數據,再利用數位軟體系統平台將數據轉化,建立數據模型,提供製造業工廠有效的改善建議,做到精實管理的減少七大浪費精神,提升生產資源的使用效率,並優化企業營運流程,透過降低製造過程中的浪費,如此不只做到提質、增效、降本、減存,更同時達到環境永續的目標。

 

做好環境永續,現在已經是供應鏈的入門票、投資者和金融機構的審核標準企業無法避免的課題,所以現在就應該馬上開始進行。


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