Top

SNS

  • Facebook
  • 使用Messenger传讯给MAonline
绿色制造
从TPS出发的智能制造与 节能减碳
2023.03.01∣浏览数:467



从TPS出发的智能制造与节能减碳
木村哲也社长v.s.刘仁杰教授



旭铁工是1941年创业的丰田汽车一阶零件厂。2013年来 自丰田、2016年接任社长的木村哲也,运用IoT技术,缴 出提升产能43%、年省劳务费用 4亿日圆、节约电力22% 的成绩(2022年3月期)。他并于2016年设立iSTC (i Smart Technologies),提供软硬件的销售与咨询,服务企业已超 过200家。2018年获颁日本经产省制造大赏,被认为是活用 精实智能制造贡献中小企业的典范。我们特别整理刘仁杰教 授在实地访视过程,与木村社长的对话精华。

IoT引爆TPS新热潮

刘仁杰教授:恭喜旭铁工与发那科同时获得IT制造大赏。评审 委员提及贵公司的IoT系统(iXacs),使用从东京秋叶原购入的一 个50日圆的发光传感器、250圆的磁性传感器,令人印象深刻。 非常高兴能实地观察到这些外接在不同机龄、机种的传感器,正 在取得、传送数据,并透过云端运算进行可视化、支持解决问 题。

木村哲也社长:谢谢!我的中心思想是「让人做附加价值更高 的工作」,IoT技术是我们实践可视化的工具。我在丰田工作21 年,18年在技术部、3年在推动TPS的生产调查部,深信IoT 可以取代最费时的人力纪录,诸如生产数量、制造工时与停机时间 等稼动状况,而让时间用在问题的改善。

但是,我们参观IoT系统展示会时却发现,全都是庞大而昂 贵、无法连结旧机器、无法取得有用数据的系统。因此,我们自 行开发了符合需要的iXacs。

我们已经不再强调iXacs的简易、廉价,当初只记录机器的稼 动状况,目的是让未稼动的时间与原因可视化,确实很便宜。经 过独特技术与知识的累积,现在的iXacs已能计算出每个产品的 碳排量与成本,价值已经完全不同了。

刘:我个人认为,旭铁工成功的关键在于厘清目的,开发与导 入简易的IoT系统。能够不花钱或花很少钱做出具体成果,就有能力将钱花在刀口。旭铁工的贡献是用IoT 引爆TPS的新热潮,IoT是工具,TPS的持续改善仍是主轴。

木村:2013年我到旭铁工时发现,长期推 动的TPS已经呈现疲惫感,IoT技术正好发挥 了催化剂效果。iXacs取代了生产管理的纪录 与集计时间,让现场有一种被解放的感觉。 运用设备稼动时间的纪录与分析,将时间集 中在瓶颈制程的改善,譬如:透过缩短机器 手臂的移动距离、工具机开关的门距、改善 换模时间,提高了整条生产线的人均时产 值。

换句话说,iXacs发挥卓越的监控与可视化 效用。这是改善工作最重要、最费时的首部 曲。其次是激发员工提出漂亮的改善案例, 第三则是经过案例的分享与经营者的鼓励, 形成一种非常有用的改善氛围。我经常引用 日本神社三只猴子的寓言,强调一定要用这 三部曲,打破阻碍企业发展的三大惯性,也 就是看不见、不分享、不使用。

打破阻碍企业发展的三大惯性

刘:不使用是因为不相信有用,这是结 果,原因在于看不见与不分享。智慧科技提 升可视化,经营者在促进分享与跨部门整合上,扮演着领导与激励的关键角色。在我领 导的精实系统知识应用联盟中,90%的企业 呈现了TPS产学合作的初期效果,但其中约 有6成企业没有持续,原因就是没让这三部曲 有效的滚动。

我们提倡「先精实化再智慧化」,认为应 先进行标准化与基础改善,不急着导入智能 工具。对于没有TPS基础的企业,如何从旭 铁工改善过程学到经验?

木村:丰田汽车指导协力厂也使用手写生 产管理板、执行PDCA的循环。问题是测定 与纪录工时本身,并没有附加价值。对于没 有实施过TPS的企业,导入iXacs仍然能够发 挥可视化的效果。对于没有SOP、稼动率数 据的企业,导入后可能被厂内设备的冗长停机时间所震撼;已经拥有基础数据的企业, 则可透过可视化的精度,找到优先改善的课 题,将改善时间用在刀口;旭铁工最近三年 则在高水平的TPS基础上,进行节能减碳的 改善,成果依然十分惊人。

我愿意再次强调,提升竞争力的三部曲, 也就是可视化、改善与分享、活络改善活 动,随着制造流程的精进,内涵也将跟着高 度化。iXacs能在不同水平的现场,发挥不 同程度的可视化或监控效果。以旭铁工做 为示范母厂,iSTC打出KaaS (Kaizen as a Service),提供可视化服务系统,收取设置 费与月费,并依照不同企业的需求,提供超 越可视化的咨询服务与人才培育。

刘:基本主轴仍然是课题寻找与改善意 愿,这也是TPS的基本精神。

木村:是的,iXacs只在第一阶段的可视 化,发挥关键的效果,特别是自动记录与分 析。改善过程的动脑筋与用心,与TPS并无 不同。

刘:2020年以来全球掀起碳中和的热潮,各国纷纷制定可持续发展目标,已经给制造 业带来非常巨大的压力。我们认为实践TPS 的消除浪费本身,就是最重要的节能减碳。 旭铁工与iSTC已经缴出了漂亮的成绩单。

聚焦节能减碳 绩效亮丽

木村:当然,iSTC提供的服务不限于提高 生产力,事实上是协助制造企业进行数字转 型。我们活用iXacs搭配TPS改善,提升生产 能力本身就是节能减碳。譬如,比较2015年 与2020年旭铁工的改善效果,直接作业时间 减少了14%(约8万小时)的同时,更附带取得 减少用电量9%的效果。

为了实践2050年碳中和目标,我们正积 极投入电力与瓦斯使用量的可视化与改善, 包括公司排出量的95%已能在智慧手机实时 查阅。同时,对于假日出勤的排出量效率不 佳、未生产的夜间排出量意外偏高等痛点, 也已经积极地掌握与进行改善。

举一个最新的案例,就是工厂没有从事生 产的夜间7小时,待机电力的分析与改善。

过去的待机期间,使用了两台37千瓦的大型 空压机。经过分析与验证,用一台1.5千瓦的 小型空压机,即可达成这个待机目的。这项 改善节省了全厂2.7%的电力消耗,达到年省 150万日圆的惊人成果。

刘:非常让人震惊的结果!IoT已能够让 电力浪费无所遁形,成为活用改善知识与机 制的触媒。这个案例说明,没有解析既有浪 费,就急于更新设备或使用再生能源的「传 统型节能减碳」,跟未致力于改善就急于自 动化的「传统型智慧化」,如出一辙!

木村:不仅iXacs提升了可视化的精度, 知道电力耗在哪里,iSTC也已经具备丰富的 改善know how,2022年起推出了完整的套 装服务。众所周知,汽车业界的电动化暨平 台化、日本国内市场萎缩,我们一直抱着强 烈的危机意识。我们在强化本业竞争力的同 时,正摸索朝向获利更高的服务内容发展。

刘:是的,理解顾客的痛点,才能创造更 高的附加价值。能进一步介绍您的未来事业 发展吗?

木村:首先,iSTC正思考如何将制造业的 IoT数据,活用在非制造业的领域。譬如,提 供可视化与量化的制造业IoT数据,诸如预 测产能改善、结合财务报表的评估报告等, 对于协助金融机构进行融资的事业可行性评 估,可能成为非常重要的指标。

其次,旭铁工与iSTC继续致力于制造业的 生产力提升与人才培育,并将IoT数据应用在 新的价值创造或服务创新,包括致力于碳中和的各项努力,就是对产业社会的可持续发 展做出贡献。

难忘古董车环台 期待访问交流

刘:iSTC已经在泰国旭铁工成立据点,未 来计划在台湾设立分公司吗?

木村:虽然我们没有发展台湾事业的经 验,也没有相关人才,但我个人去过台湾一 次,参加「Rally Nippon 2013 in Taiwan─ 日本古董车环台感恩之旅」,对于台湾朋友 的亲切相迎,迄今难忘。

刘:这是当时您与夫人在台北总统府前留 下的照片?

木村:是的,我们透过古董车环台活动, 感谢台湾对东日本大地震伸出援手。2013年 我刚刚转职到旭铁工,也是生涯全新挑战的 开始。

9年来,我在日本推动以IoT做为起点的数 位转型变革,取得提高生产力与减少排碳的 显著成果。今年6月再度访问台湾,将分享我 们开发的IoT系统与活用诀窍,非常期待在台 湾的演讲与交流!

刘:谢谢您的接待与畅谈,也感谢您应邀 担任2023年TPS产学合作研讨会与台北演讲 会的主讲人。我们期待您的莅临,并预祝台 湾访问成功,甚至因此发展出全新的台日事 业合作!(整理:东海大学精实系统团队)