活用工業4.0和IoT增加營收 預見.未來智造

能力雜誌 2021/05/10 14:12(43天前)



當企業準備全面迎向工業4.0、轉型成智慧製造,該如何善加運用新技術與數據為事業加値?想為營收的成長帶來新動力,其實開發新商業模式只是其中1個選項……


文/石田秀夫、藤井広行、辻本靖、武田康平、吉川太清、稻垣敦史 圖片提供/達志影像】


工業4.0的創新,主要是聚焦在以工廠為中心的製造流程。ICT技術的發展使工廠內的設備或管理系統均能藉由IoT彼此連結,可以比現在更「即時」看見「每一個單品」的「更多資訊」。如此一來,未來將可邁向極致追求QCD(Quality, Cost,Delivery)的智慧工廠。

單純實現智慧工廠就是企業透過工業4.0和IoT要達成的目標嗎?應該要從自家工廠、既有製程和業務的創新擴展到顧客領域來思考。換句話說,不只靠自家既有的商品或服務來滿足顧客,或許還能發展出全新的商業模式來解決顧客的QCD。

增加營收的大方向有2種,一種是在既有商務範圍中,實現具有競爭力的QCD,為顧客提供價值。另一種是建構全新的商業模式,為顧客提供全新的價值來擴展事業。整理上述,構思出擴大營收的5大途徑:

途徑1》大量客製化型

「大量客製化」也是工業4.0的概念,意指用量產等級的成本製造可對應個別需求的產品(客製化規格),藉此提昇顧客滿意度。細緻對應顧客的要求和需求來創造粉絲,藉此鎖定顧客。因此,工廠內必須建置系統,達到可將顧客的要求與生產計畫(計畫、佈置、製造條件等)連結,替每一個體附加資訊進行生產。

哈雷摩托車 客製你的公路奔馳之夢

哈雷摩托車(Harley-Davidson)從1903年起持續製造重型機車,長達110多年。哈雷公司的最大特色就是配合個別使用者進行「客製化(改造)」。包含日本在內,世界各地都有哈雷公司的客製化專門店。至今,哈雷公司銷售的市售品是「改造用的材料」,讓顧客能理所當然地進行改造,一直以來這都是哈雷公司的產品策略。2011年,哈雷公司將此策略進一步延伸,演變成「Build your own bike(打造自己的摩托車)」的概念,希望能配合每一位顧客的期望,提供全客製化的哈雷摩托車,加強顧客的「Only One」價值。

哈雷公司的賓州約克工廠引進了IoT,在所有製造、工具設備和移動設備上安裝感測器,監控運作狀態或位置資訊,以掌握物品製程,讓工廠內所有動作可視化。此外,該工廠接到顧客的特製化訂單後,會立刻用一連串的生產系統,連結組裝一部摩托車需要的所有資訊,例如:「顧客規格」、「接單管理」、「生產指示」、「作業指示」、「庫存管理」及「進度管理」。

約克工廠透過這2大特徵連結顧客規格和生產資訊並附加在每一個產品上,配合個別產品的生產時機,進行零件下單,以管理供應零件。就算事前的生產計畫來不及,生產開始前也能變更生產計畫,實現即時的零件調度。此外,依規格標準化作業的步驟,就算是個別規格的產品也能在作業員的眼前顯示作業引導,如此,不是老手也無妨,只要遵從作業即可。建構這樣的生產系統,每輛摩托車都能進行不同的生產,同時讓各產品在產線上流動不停滯。哈雷公司可說是透過了實現工廠內的效率化,縮短零件調度的前置時間,減少庫存,縮短交期,藉此獲得機會得到更多的客戶。

途徑2》顧客操作監控型

顧客操作監控型是指監控(Monitoring)顧客運用或使用產品及服務的狀況,藉此蒐集資訊並在最佳時機提供產品和服務。例如:掌握顧客的產品使用方式並反映給開發團隊,或依使用實績來預測故障並提供維修服務計畫,或提昇需求預測的精度並反映在銷售計畫上等。

要推動顧客操作監控型,最重要的是必須決定蒐集哪些資料。掌握既有製程的問題點後,事前鎖定可實現改善的因子,並設計蒐集該數據的機制。

WeissBeerger 1滴都不浪費的飲料供應機

以色列企業WeissBeerger開創了名為「Beverage Analytics(舊稱Alcohol Analytics)」的服務模式,是將名為流量計的設備連接在餐廳的飲料供應機上,然後在雲端處理取得數據,其目的是為了提供商業上的價值。

飲料商透過批發公司提供餐廳飲料產品。至今可以掌握每個月需要提供的數量,但很難蒐集詳細資訊了解哪個時段有多少消費量。

由於餐廳經營者除了售價外,還要思考優惠時段等來進行促銷。因此,WeissBeerger透過安裝在飲料供應機的流量計,依品項、時段、地點等即時計算飲料的消費狀況,並在雲端累積數據,實現消費者行動的精確分析,並共享分析結果,使飲料商能進行適當的生產與出貨管理,避免餐廳的庫存用盡。此外,餐廳也能構思優惠時段或折扣等促銷方式。

從結果來看,飲料商可減少銷售機會的損失,餐飲店也能建構促銷策略,提昇集客力來擴大營收。這種擴大營收的關鍵在於「顧客」的「操作(各時段消費量)」之「監控」。

途徑3》智慧產品型

智慧產品型正如文字所述,讓既有產品升級成智慧產品,並讓顧客感受到產品的魅力。此智慧產品是指產品本身具有「智動化功能」,產品本身具備可依狀況自行判斷的功能,或可自動成長(更新)的功能。實際上在企劃產品時,會將「智動化功能」當作顧客需求並進行開發。

特斯拉汽車(Tesla) 持續進化的超「自動」汽車

特斯拉汽車所銷售的「MODEL S」車款上配備的軟體有兩大特徵,第一是自動更新服務,概念是「世界首創,開始駕駛後就會持續進化的汽車」,定期發佈的最新版軟體會經由無線網路從特斯拉自動傳送到汽車上。系統更新會在晚上等指定時間自動進行,車主不用費心就能駕駛配備最新軟體的汽車。

另一個特徵是,自動蒐集數據並反映在服務上。軟體會定期自動檢修車體的狀態,該數據經由車主同意後傳送到特斯拉汽車。檢修發現的課題如果可透過軟體升級解決就會馬上更新,若需要人員處理則會立刻派工程師處理。特斯拉汽車稱這項服務為「隨時隨地都能接受的21世紀服務」。

正如以上2種特徵,「MODELS」配備的軟體會自動更新和自我檢修,減少車主維護車輛的時間,也能在適當時機進行必要的維修,協助降低成本。

途徑4》價值延伸型

目前,途徑1~3是在既有事業或業界上活用IoT進行改善,以獲得顧客滿意的途徑,但途徑4的「價值延伸型」則不是強化既有事業,而是建構全新的商務模式,並透過該模式掌握顧客,試圖擴大營收。

不只單純向顧客提供既有商品或服務的價值,還會善用該商品或服務進入「顧客流程」,提供可擴大價值的解決方案,直到解決顧客的煩惱。延伸的意思是「將範圍擴展到顧客的整體製程,並提供價值」。

為此,要掌握顧客流程的問題點,必須設計一套「價值延伸型系統」,活用智慧商品或ICT技術連結顧客流程的資訊。

GE 從引擎找出高效飛行模式

GE在1982年由湯瑪斯.愛迪生創立後,至今已超過100年,目前在發電用蒸氣渦輪、飛機引擎、醫療設備等領域營收約新台幣5兆元,是世界頂尖的製造商。

GE可即時監控飛機引擎的運作狀況、溫度或振動等數據,並進行分析。透過分析,可迅速知道故障處或需要維修的地方。機體的維修QCD可獲得提昇,從結果來看也能防止飛機航班延誤。但如果只有上述服務,那不過就是「顧客操作監控型」。GE則選擇活用龐大的數據,實現航班的創新效率化。

他們不只做自家產品的售後服務,還讓價值擴大到顧客既有的航班上。分析引擎數據可效率化飛機航路或下降剖面(從什麼高度用哪種方位和角度下降),讓飛行時間變得比現在更短,提昇油料的使用效率。這套方案已實際提供給亞洲航空(Air Asia),套用最佳飛行模式後,每年可讓燃料使用效率提昇1%。

小松製作所 兼顧工安與效率的智慧建造

小松製作所以「KOMTRAX」為基礎進行了「價值延伸型」方案,於2015年2月開始提供「智慧建造(Smart Construction)」服務。

今後的建設業界會更缺人手,特別是老練的作業人員因為高齡化而逐漸離開現場,在這樣的背景下,出現了「智慧建造」這套用來實現「未來現場」的服務。「智慧建造」先是開發了雲端平台「KomConnect」,並運用ICT串聯建設現場的各種資訊,以實現安全且高產能的現場。

具體來說,這是活用無人空拍機取代過去靠人工進行測量的作業,用更短的時間描繪出高精度的圖面。然後透過設置在空拍機或自家重機械上的感測器,即時掌握現狀,經由「KomConnect」管理施工進度及最佳施工計畫。

施工時經由ICT自動控制,新手也能進行高難度的施工作業。還能即時管理施工進度,大幅削減施工後的檢查工時。以上方法可減少測量到施工完成的作業工時及降低成本,而且所有數據都會自動連結,不需要現場作業員下達指示,因此也能提高現場的安全性。

「智慧建造」的服務重點,是從過去的銷售重機械到售後服務,擴大到對顧客的重機械施工流程提供價值。

途徑5》智慧媒合型

這個模式不限製造業,是一種活用IoT創造全新商務模式的途徑。用IoT連結顧客(需求)和供應商(供給),透過顧客操作監控,即時掌握供需的不對稱,提供可處理該問題的服務。

Kabuku 3D印表機需求&設備的媒合者

Kabuku股份有限公司是2013年創立的新興企業,目的是普及和協助培育新技術。該公司特別致力於3D印表機技術,並認知到兩大課題。其一是有些企業沒有3D印表機的相關技術和Know-How,但希望用3D印表機試作或少量生產。其二是有些公司擁有自己的3D印表機,希望能維持高運轉率,將利益最大化。Kabuku提供了「RINKAK」這項服務,能即時媒合兩者的需求和供給。

「RINKAK」的3D印刷合作夥伴計畫中,想使用3D印表機製造的企業(客戶)下達委託後,RINKAK會依照委託內容進行資料數據最佳化和路徑設計,然後即時從已註冊本服務的合作公司中,挑選最佳的製造委託對象進行媒合。透過這種方式,Kabuku成功創造新的商業模式,即時媒合各廠商(想使用3D印表機與想提昇3D印表機運轉率的廠商)的供給和需求。

最後,執行以上5大途徑時,須留意以下2個重點:

重點1》必須與軟體企業合作

這次介紹了GE和小松的案例,這些製造商都是和有軟體技術的企業合作推動。小松引進了GPS技術,GE則是與軟體公司合作開發共通的軟體平台「Predix」以分析各種工業機器創造的龐大數據等,可看出他們有策略性地在思考自己缺少的技術是什麼,以及引進的方法。

重點2》必須培育IoT時代的人才

實現5大途徑的基礎,不用說當然是工廠內的問題解決技能。要將改善現場所累積的技能套用在顧客流程上,能領導製造業進行改善的人才很珍貴,但不僅是改善,為了發展成價值延伸型,新的人才還必須成為可創造新商業模式的事業開創者。擬定未來擴大營收的途徑後,也必須定義所需的人才,並同時思考該如何培育或取得人才。(本文摘錄自《預見未來智造:活用工業4.0暨IoT驅動次世代製造與商業模式》一書部分精彩內容)


【完整內容請見《能力雜誌》2021年5月號,非經同意不得轉載、刊登】

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