小周：「老梁，你今天怎幺這幺晚才來(lái)吃午餐？餐廳的飯菜都快收了?！?/p>
老梁：「和老闆討論公司如何進(jìn)行工業(yè)4.0的轉(zhuǎn)型，聊了一個(gè)上午了?！?/p>
小周：「工業(yè)4.0？真的嗎？範(fàn)圍很廣耶！老闆打算從哪里開(kāi)始？」
老梁：「還沒(méi)啦！最近二年，這議題在媒體、報(bào)章和雜誌都討論得很熱烈，老闆意識(shí)到這將會(huì)是企業(yè)未來(lái)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，公司若不能在這方面有一點(diǎn)進(jìn)展，深怕會(huì)被這一波潮流淘汰，所以就找我聊聊看法?！?/p>
小周：「你們都聊些什幺？」
老梁：「都聊??！只要和工業(yè)4.0有關(guān)的都聊。」
小周：「你隨便舉個(gè)例都行，我都有興趣，也許我可以提早做準(zhǔn)備?！?/p>
老梁：「嗯…好！我就從企業(yè)文化開(kāi)始說(shuō)起！」
小周：「企業(yè)文化？這和企業(yè)文化有什幺關(guān)係？」
老梁：「大大有關(guān)係。長(zhǎng)久以來(lái)，老闆只關(guān)心營(yíng)收、成本與利潤(rùn)，廠長(zhǎng)只看今天入庫(kù)多少數(shù)量？不良品有多少？報(bào)廢數(shù)量有多少？品管經(jīng)理只關(guān)心直通率有多少？今天又稽核到多少個(gè)問(wèn)題？等等?！?/p>
小周：「這些經(jīng)營(yíng)管理指標(biāo)有問(wèn)題嗎？」
老梁：「沒(méi)有問(wèn)題，但都不夠深入?！?/p>
小周：「怎幺說(shuō)？」
老梁：「譬如，我們的產(chǎn)品要求輕量化，因?yàn)槌卦斐刹涣悸侍釙N，它的原因是什幺？是噴涂量過(guò)多嗎？多多少？還是重工次數(shù)太多？為什幺？或是配重問(wèn)題？抑或是各製程只是做在該段規(guī)格內(nèi)而不是靠近中心值？各段製程長(zhǎng)期以來(lái)產(chǎn)品的重量數(shù)據(jù)其變化量是多少？這些變異和以上這些問(wèn)題的相關(guān)性是什幺？若沒(méi)有養(yǎng)成對(duì)這些細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)的敏感度，只看最終結(jié)果的數(shù)據(jù)，這對(duì)我們導(dǎo)入工業(yè)4.0的幫助是有限的?！?/p>
小周：「聽(tīng)你這幺一說(shuō)，我們的管理好像是這樣，在經(jīng)營(yíng)管理會(huì)議上，有主管或干部常常用經(jīng)驗(yàn)回答老闆的問(wèn)題，寫(xiě)的問(wèn)題點(diǎn)與對(duì)策多是形容詞敘述，都沒(méi)看到具體的量化數(shù)據(jù)、嚴(yán)重性與改善程度。」
老梁：「是??！所以我建議老闆，日后在經(jīng)營(yíng)管理會(huì)議上，一定要要求主管與干部們用數(shù)據(jù)呈現(xiàn)，不要讓他們憑經(jīng)驗(yàn)與感覺(jué)來(lái)描述，用數(shù)據(jù)來(lái)解決問(wèn)題，一旦養(yǎng)成用數(shù)據(jù)討論事情，他們看問(wèn)題的層次會(huì)比較深入，也會(huì)知道問(wèn)題的嚴(yán)重程度，可以避免問(wèn)題有捉小放大的情況產(chǎn)生，就從這個(gè)會(huì)議開(kāi)始，逐步建設(shè)用數(shù)據(jù)看問(wèn)題的文化。」
小周：「確實(shí)是要建立這樣的氛圍，否則有些主管或干部根本沒(méi)有看數(shù)據(jù)的習(xí)慣?！?/p>
老梁：「為了公司長(zhǎng)久的發(fā)展與因應(yīng)工業(yè)4.0的導(dǎo)入，必須要建立這樣的文化?！?/p>
小周：「不少文章談到工業(yè)4.0的關(guān)鍵技術(shù)有物聯(lián)網(wǎng)(IoT)、大數(shù)據(jù)(Big Data)、云端運(yùn)算(Cloud Computing)、3D列印(3D Printing)、社群網(wǎng)路服務(wù)等等，你認(rèn)為哪一個(gè)比較重要？」
老梁：「這些都很重要，視每家公司的需求決定，但我個(gè)人認(rèn)為大數(shù)據(jù)分析是未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)勝出的關(guān)鍵點(diǎn)?！?/p>
小周：「怎幺說(shuō)呢？」
老梁：「我把這些技術(shù)很粗淺的分成兩大類(lèi)：一類(lèi)是硬體，如物聯(lián)網(wǎng)(IoT)、3D列印(3D Printing)等等；另一類(lèi)是軟體，如大數(shù)據(jù)分析。就硬體來(lái)說(shuō)，我們的機(jī)器設(shè)備都是向知名大廠下單，我們的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手也可以向這些大廠購(gòu)買(mǎi)一樣的設(shè)備，若我們要?jiǎng)俪?，就必須?yīng)用大數(shù)據(jù)來(lái)分析設(shè)備狀況以提昇製程能力與競(jìng)爭(zhēng)力。」
小周：「大數(shù)據(jù)可以用來(lái)分析設(shè)備？我以為大數(shù)據(jù)都是用在商業(yè)上，許多報(bào)章、雜誌都這樣寫(xiě)。」
老梁：「因?yàn)楹芏喙S對(duì)于機(jī)器設(shè)備本身產(chǎn)生的數(shù)據(jù)甚少蒐集，即使有，可能也不夠齊全或很少分析，加上解讀這些數(shù)據(jù)必須有深厚的專(zhuān)業(yè)知識(shí)、分析技能與經(jīng)驗(yàn)的人才，所以幾乎看不到媒體有相關(guān)的報(bào)導(dǎo)?！?/p>
小周：「那要怎幺運(yùn)用呢？」
老梁：「我先說(shuō)一段小故事。二十多年前，我在前東家擔(dān)任工程主管時(shí)，有一件事一直困擾我的課長(zhǎng)，他說(shuō)，他觀察到資深與資淺的工程師或技術(shù)員的調(diào)機(jī)時(shí)間差異很大，資深工程師與技術(shù)員調(diào)機(jī)速度很快，大約5-10分鐘后就可以開(kāi)始生產(chǎn)，資淺人員他們調(diào)機(jī)的時(shí)間有時(shí)候半小時(shí)都調(diào)不出來(lái)，問(wèn)我該怎幺辦？」
小周：「那你怎幺做？」
老梁：「當(dāng)下我也不知道怎幺辦，索性就到現(xiàn)場(chǎng)觀察工程師或技術(shù)員的調(diào)機(jī)方式，觀察幾次之后發(fā)現(xiàn)，他們都是依靠經(jīng)驗(yàn)在調(diào)機(jī)，事后問(wèn)了幾位工程師或技術(shù)員調(diào)了什幺，也發(fā)現(xiàn)即使遇到相同問(wèn)題，每個(gè)人調(diào)機(jī)的方式也不太一樣，但都能達(dá)到效果。后來(lái)，我設(shè)計(jì)了一張表格，要求他們調(diào)完機(jī)，務(wù)必將數(shù)據(jù)紀(jì)錄到表格內(nèi)。起初，他們覺(jué)得麻煩，不太愿意，之后，他們嘗到好處，不用要求，自己就會(huì)填寫(xiě)。」
小周：「是什幺好處？這和大數(shù)據(jù)有什幺關(guān)係？」
老梁：「調(diào)機(jī)時(shí)間大大縮短了。這張表格就是『機(jī)臺(tái)參數(shù)紀(jì)錄表』，類(lèi)似我擔(dān)任工程主管時(shí)用的表格，我告訴課長(zhǎng)，請(qǐng)工程師與技術(shù)員在調(diào)機(jī)前，先查閱紀(jì)錄表，看前一個(gè)人或前一筆資料的設(shè)定或調(diào)整了那些參數(shù)，再依問(wèn)題點(diǎn)微調(diào)部分參數(shù)即可，這樣可以大幅縮短調(diào)機(jī)時(shí)間，這些參數(shù)就是大數(shù)據(jù)的基本資料?！?/p>
老梁：「我手上剛好有一張表格，你能不能看出玄機(jī)？」(如[表1])
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[表1]
小周：「哦！同一機(jī)臺(tái)，相同的產(chǎn)品，只是生產(chǎn)日期不同，但同樣的機(jī)臺(tái)參數(shù)，內(nèi)容好像都不太一樣？」
老梁：「Bingo，雖然數(shù)據(jù)有差異，但不代表這些數(shù)據(jù)是有問(wèn)題的喔！這就是大數(shù)據(jù)可以發(fā)揮的地方—找出機(jī)臺(tái)本身的變異或材料的變異。不僅如此，我還可以運(yùn)用大數(shù)據(jù)控制機(jī)臺(tái)的參數(shù)與製程的能力，進(jìn)而提供給客戶(hù)一樣的產(chǎn)品規(guī)格?！?/p>
小周：「哇！太神奇了！這幺好用喔！」
老梁：「是?。∵€可以再繼續(xù)延伸——設(shè)備故障預(yù)防?！?/p>
小周：「真的嗎？」
老梁：「一般工廠傳統(tǒng)的設(shè)備預(yù)防保養(yǎng)方式是利用表單，表單可能有：年度保養(yǎng)計(jì)畫(huà)、點(diǎn)檢表 (一級(jí)保養(yǎng))、保養(yǎng)表 (二級(jí)保養(yǎng))，設(shè)備故障維修紀(jì)錄表，而后三張表的運(yùn)用應(yīng)該要有關(guān)聯(lián)性，如[圖1]，但不少企業(yè)實(shí)務(wù)上多沒(méi)有關(guān)聯(lián)，非常地很可惜，儘管如此，這是設(shè)備保養(yǎng)的基本動(dòng)作，不做或做得不夠落實(shí)，設(shè)備故障的機(jī)率反而更高；我見(jiàn)過(guò)大部分的點(diǎn)檢表或保養(yǎng)表的設(shè)計(jì)方式幾乎都是勾選，這往往造成點(diǎn)檢、保養(yǎng)不落實(shí)，設(shè)備故障維修紀(jì)錄表的設(shè)計(jì)方式也不佳，導(dǎo)致事后不易分析，如[表2]的『維修過(guò)程(更換配件)』欄位，部分同一欄位內(nèi)有多種敘述，?！?/p>
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[圖1]
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[表2]
小周：「是?。∥覀児S也是這樣運(yùn)作??！雖然有保養(yǎng)，還是花不少時(shí)間做故障維修的工作，著實(shí)影響生產(chǎn)，那大數(shù)據(jù)怎幺做事前的故障預(yù)防呢？」
老梁：「感測(cè)器+測(cè)試技術(shù)+大數(shù)據(jù)分析」
小周：「怎幺說(shuō)？」
老梁：「其實(shí)這技術(shù)已經(jīng)很成熟，只是這二年因?yàn)楣I(yè)4.0的潮流讓它露出曙光。它是將感測(cè)器安裝在欲檢測(cè)的設(shè)備上，應(yīng)用設(shè)備的振動(dòng)、電壓、溫度或聲音等等，蒐集這些數(shù)據(jù)與前置資料處理并建立數(shù)學(xué)模型來(lái)分析，以精準(zhǔn)掌握設(shè)備異常的發(fā)生，同時(shí)監(jiān)控與預(yù)測(cè)故障機(jī)率，防範(fàn)未然。換句話(huà)說(shuō)，大數(shù)據(jù)分析的重點(diǎn)是要做預(yù)測(cè)，能夠預(yù)測(cè)才能事前預(yù)防，如[圖2]?！?/p>
小周：「我們是不是可以根據(jù)我們的設(shè)備故障維修紀(jì)錄表來(lái)分析經(jīng)常故障的項(xiàng)目，然后在這些項(xiàng)目裝置感測(cè)器，運(yùn)用分析的數(shù)學(xué)模型建立預(yù)警機(jī)制，在還沒(méi)發(fā)生故障前就先維修或更換，這樣就可以大幅降低設(shè)備故障的維修時(shí)間。」
老梁：「哇！你真聰明。不過(guò)，這張表格的欄位還不夠完善，填寫(xiě)方式還要再規(guī)範(fàn)一些，這樣才能做更精準(zhǔn)的分析。」
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[圖2]
小周：「我們的資訊部門(mén)可以做這些工作嗎？」
老梁：「恐怕心有余而力不足，因?yàn)樗鼱可娴娇珙I(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，如機(jī)械、電機(jī)、電子、資訊科學(xué)等等，并不是單一專(zhuān)業(yè)就可以完成?！?/p>
小周：「喔！」
老梁：「剛剛聊的是設(shè)備『故障預(yù)防』，我們還可以應(yīng)用在『預(yù)防保養(yǎng)』?！?/p>
小周：「這兩個(gè)有什幺不一樣？」
老梁：「我用實(shí)際案例來(lái)說(shuō)明。前幾天，我在現(xiàn)場(chǎng)巡線時(shí)看到技術(shù)人員正在更換鋼輪[圖2]，我好奇地問(wèn)技術(shù)人員：『為什幺要更換鋼輪？』，技術(shù)人員回答說(shuō)：『因?yàn)殇撦啽砻娈a(chǎn)生凹凸不均的現(xiàn)象，影響到產(chǎn)品品質(zhì)，不得不更換新的?！唬医又鴨?wèn)：『為什幺鋼輪會(huì)產(chǎn)生凹凸不均？』技術(shù)人員回覆說(shuō)：『鋼輪是用來(lái)輾壓成成品，輾壓的材料有膠、織板、碳纖維等等，鋼輪有溫度，膠會(huì)附著在上面，一卷成品生產(chǎn)結(jié)束，部分膠會(huì)硬化附著在上面，這時(shí)就必須將膠刮除，清除膠的同時(shí)，難免會(huì)傷及鋼輪表面；其次，在生產(chǎn)的過(guò)程中，碳纖維材料不可能剛好生產(chǎn)一卷成品，因此，必須以搭接方式接合，搭接之處比較凸起，在輾壓時(shí)也會(huì)傷及鋼輪，時(shí)間一久，鋼輪表面就會(huì)凹凸不均，影響織板品質(zhì)，這時(shí)就必須更換』。鋼輪不會(huì)一下子就變差，它是逐漸劣化，以這個(gè)實(shí)例，我們要怎幺結(jié)合『感測(cè)器+測(cè)試技術(shù)+大數(shù)據(jù)分析』？」
小周：「這……太專(zhuān)業(yè)了，我不懂。」
老梁：「剛剛我們提到的方法是應(yīng)用設(shè)備的振動(dòng)、電壓、溫度或聲音等等，這一次，我們用的是『表面粗糙度』?！?/p>
小周：「表面粗糙度？」
老梁：「沒(méi)錯(cuò)，技術(shù)人員所說(shuō)的表面凹凸不均，用專(zhuān)業(yè)的術(shù)語(yǔ)來(lái)說(shuō)就是『表面粗糙度』，我們可以用光學(xué)感測(cè)器來(lái)檢測(cè)(光學(xué)檢測(cè))鋼輪的表面粗糙度，結(jié)合成品表面的品質(zhì)狀況，就可以對(duì)鋼輪做到預(yù)防保養(yǎng)，如[圖3]、[圖4]?！?/p>
[圖2]
小周：「真的是太厲害了。」
老梁：「話(huà)雖如此，但建立此一分析模型并非一蹴可幾，當(dāng)數(shù)據(jù)蒐集愈多，量愈來(lái)愈大，除了提供預(yù)測(cè)之外，還必須不斷地優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，才能更精準(zhǔn)地提出預(yù)防保養(yǎng)的時(shí)間點(diǎn)，過(guò)與不及都不好?！?/p>
小周：「嗯！長(zhǎng)知識(shí)了?！?/p>
老梁：「接下來(lái)就是你的工作了?！?/p>
小周：「我的工作？」
老梁：「你不是說(shuō)要提早準(zhǔn)備嗎？」
小周：「準(zhǔn)備什幺？」
老梁：「找人?。「鶕?jù)我們工廠的型態(tài)與缺口找相關(guān)的人才來(lái)因應(yīng)工業(yè)4.0的導(dǎo)入?。∧闶侨速Y經(jīng)理，這事不讓你做該誰(shuí)做呢？」
小周：「好！是該提前準(zhǔn)備，免得到時(shí)候老闆要開(kāi)始運(yùn)作了，人才都還沒(méi)到位，畢竟要找到合適的人才還是要花時(shí)間的?！?/p>
老梁：「好了，你先想一下需要具備哪些專(zhuān)業(yè)知識(shí)的人，必要的話(huà)我們可以一起討論。我也要把上午和老闆聊的內(nèi)容整理一下，再和老闆討論未來(lái)要怎幺進(jìn)行?！?/p>
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[圖3]
[圖4]
總結(jié)：
企業(yè)因應(yīng)工業(yè)4.0的潮流，利用大數(shù)據(jù)想要達(dá)到報(bào)章、雜誌等媒體所說(shuō)智慧工廠的境界，建議須檢視組織是否具備下列內(nèi)容：
1.以數(shù)據(jù)解決問(wèn)題的企業(yè)文化
組織運(yùn)作或多或少都有蒐集數(shù)據(jù)，當(dāng)企業(yè)面臨問(wèn)題或想了解某種情況時(shí)，是否善用手邊的數(shù)據(jù)來(lái)支持論點(diǎn)或看法的習(xí)慣？倘若還是依靠主管或干部的直覺(jué)、經(jīng)驗(yàn)來(lái)做陳述或決策，那幺，導(dǎo)入大數(shù)據(jù)方案無(wú)疑是花錢(qián)但無(wú)法消災(zāi)(解決問(wèn)題)，數(shù)據(jù)還是冷冰冰地躺在電腦里，要培養(yǎng)干部對(duì)數(shù)據(jù)具有敏感度的企業(yè)文化，高階主管在日常管理中的引導(dǎo)、力行是不可或缺的要素。
2.跨部門(mén)合作，創(chuàng)造價(jià)值
數(shù)據(jù)的真正價(jià)值必須靠有效分析與靈活運(yùn)用，欲有效分析與靈活運(yùn)用不是透過(guò)買(mǎi)軟、硬體的方式，關(guān)鍵在于人才，人才也非靠以往單一的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，也不是靠現(xiàn)有的資訊部門(mén)或成立IT專(zhuān)案就可以解決問(wèn)題，必須能夠整合不同領(lǐng)域的人才，從不同角度看問(wèn)題或思考問(wèn)題的解決方式，這才是創(chuàng)造數(shù)據(jù)價(jià)值的不二法門(mén)。
3.大數(shù)據(jù)是長(zhǎng)期投資的事業(yè)
期望應(yīng)用大數(shù)據(jù)在短時(shí)間內(nèi)為營(yíng)運(yùn)成長(zhǎng)帶來(lái)明顯效果的機(jī)會(huì)不大，大數(shù)據(jù)對(duì)許多企業(yè)來(lái)說(shuō)是一個(gè)全新的領(lǐng)域，它必須歷經(jīng)摸索期、起步期、成長(zhǎng)期與成熟期，先學(xué)會(huì)使用營(yíng)運(yùn)系統(tǒng)內(nèi)本來(lái)既有的資料與分析來(lái)支持營(yíng)運(yùn)決策，才有機(jī)會(huì)從大數(shù)據(jù)資料中受惠，最后才能成為企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，為企業(yè)帶來(lái)營(yíng)運(yùn)上的助益。
參考資料：
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2.楊肅慶(1999)。旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障之振動(dòng)診斷研究。中原大學(xué)機(jī)械工程學(xué)系碩士論文。
3.王漢璋(2007)。旋轉(zhuǎn)機(jī)械診斷系統(tǒng)之研發(fā)。國(guó)立中正大學(xué)機(jī)械工程所碩士論文。
4.蔡有藤、陳宗杰、廖哲賢(2012)。機(jī)械系統(tǒng)性能衰退預(yù)測(cè)與故障診斷之研究。技術(shù)學(xué)刊，第二十七卷，第三期，121-129。
5.鐘裕偉(2013)。微機(jī)電型加速度計(jì)應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)量測(cè)之研究。國(guó)立彰化師範(fàn)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)系碩士論文。
