連台積電也採用！製程千變萬化，混線生產客制彈性更大

德國化工大廠巴斯夫（BASF）已有 150 年歷史，旗下產品涵蓋化學製品、塑料、消費性商品到石油、天然氣等，幾乎無所不包。近年來，巴斯夫和德國人工智慧研究中心（German Research Center for Artificial Intelligence）合作，設計以消費者需求為導向的物聯網設備。

巴斯夫在德國南部小鎮凱撒勞頓的智能工廠，是集團客制化產線的研發基地，僅管只有一條生產線，卻可以生產出千變萬化的洗髮精和沐浴乳，完全客制化，每瓶配方都不盡相同。

巴斯夫是如何辦到的？首先，巴斯夫員工將客戶需求輸入訂單。接著，流水線上待命的空塑料瓶逐一貼上 RFID 標籤（Radio Frequency Identification，無線射頻辨識系統），標籤內嵌智慧晶元，詳實記錄每個空瓶各自接到的不同訂單數據。

產品內嵌晶元，預先記錄客制化需求，再由生產線上的機器設備，以感應設備讀取相關的數據。根據事先設計好的程序，將生產線自動調整出該產品的製造程序，大幅解決了「大量生產」與「客制化」之間的不協調。

透過無線網路技術，當生產線上的感測器讀取晶元後，會自動判讀每一個塑料瓶分別要灌注什麼顏色的配方、多少比例、採用哪一種個性化的包裝方式等。生產過程全自動，只有在最初下單時用到人力。更重要的是，巴斯夫生產線上的每一瓶洗髮精或沐浴乳，都可能和左右的鄰居不盡相同。如果說，預防性維護是工業 4.0 最常被提及的技術突破，最受老闆青睞，那麼彈性決策與智慧生產，以及智能生產所帶來的客制化能力，則是企業發展工業 4.0 的終極目標。

工業 4.0 情境下，現場的操作人員將不同客制化需求，輸入至每個產品晶元中，再由生產線上的機器設備，以感應設備讀取相關的數據，並且根據事先設計好的程序，將生產線自動調整出該產品的製造程序，這樣的方式，大幅解決了「大量生產」與「客制化」之間的不協調。

隨著網路、通訊軟體發達，資訊傳播速度快，不論是設計或製造端，離消費者的需求越來越近，品牌端很難再壟斷市場資訊，連帶也造成產品生命周期減短，市場競爭越來越激烈。

國發基金產業創新轉型基金顧問、友達光電前總經理陳來助觀察，過去 30 年，傳統產業以標準化製造為主，產品生命周期長，但到了個人化、多樣性的年代，產品生命周期縮短，市場上不斷有類似競爭者進來，生產的本質改變，製造商要具備更多彈性。而客制化涉及換線、改線、新產品導入時間、材料製程的改變，「如果傳統產業不跟上智慧製造，反而成本會更高。」

以電動車製程為例，牽涉到鋼材、塑料、玻璃等，異材質接縫處在射出成形時會不會裂掉？高速行駛下會不會損耗？過去，這些問題總讓技師傷透腦筋，但現在，或許用模擬軟體就可以搞定，「沒有機會讓你慢慢修模，客人的喜好變化很快，個性化產品循環時間很短。」

產業發展逐漸走向生態系，打破以前商業機密不外泄的觀念，跟供應商、客戶也要資料分享。

陳來助指出，產業發展逐漸走向生態系，打破以前商業機密不外泄的觀念，「跟供應商、客戶也要資料分享」，就連台積電也不例外，要清楚讓客戶知道產品的生產進度、用到哪種材料等。

此外，相較於巴斯夫混線生產的模式，另一個與客制化相關的場景「柔性生產」，也十分具有代表性。

簡單來說，柔性生產是指企業為適應市場變化，藉由電腦數控系統來實現少量、多樣的生產方式，目前多出現在汽車製造領域。全球主要車廠如通用、福特、豐田等，皆採用柔性製造系統，實現同平台多車型、或跨平台同車型共線生產。更重要的是，柔性生產還擴及到行銷、管理、組織等層面，著重企業整體的經營彈性。

SAP 工業 4.0 報告中稱，高度個性化的產品將是大勢所趨。因此，企業生產線如何能夠根據每位客戶訂購的產品，即時調整生產流程，實現「大規模訂製」，又兼顧成本和品質，將是現階段最大挑戰之一。

（本文由 數位時代授權轉載；圖片來源：BASF）

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