全球產業遭遇少子化、疫情、地緣政治等衝擊,缺工、供應鏈重組,甚至斷鏈屢見不鮮,「生產力韌性」不啻為企業生存的重要條件。工研院以科技協助國內產業強化生產力體質、建立快速回應能力,在外在變局中持續站穩腳步,屹立不倒,掌握未來商機。
智慧機械,生產/品質檢測,韌性

快速回應 提升生產力韌性

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行事曆icon 2024/01/05
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快速回應 提升生產力韌性


撰文/王明德

全球產業遭遇少子化、疫情、地緣政治等衝擊,缺工、供應鏈重組,甚至斷鏈屢見不鮮,「生產力韌性」不啻為企業生存的重要條件。工研院以科技協助國內產業強化生產力體質、建立快速回應能力,在外在變局中持續站穩腳步,屹立不倒,掌握未來商機。

扮演國家重要經濟動能的製造業,過去發展重點多側重在製程技術、生產能力、產品品質等方面的提升,然而近年來全球產業遭到少子化、疫情、地緣政治衝突等外在因素影響,製造業者均已體認到「生產力韌性」的重要。工研院機械與機電系統研究所副所長楊秉祥表示,具備強大韌性體質的企業,才能穩健面對各種變數,迅速回復常態生產,將外在挑戰的影響降至最低。

楊秉祥表示,影響產業環境者不外乎「人」與「物」兩大因素。「人」的因素,首先是少子化帶來的問題。目前全球先進國家都有程度不一的少子化趨勢,臺灣是相對嚴重的國家,此趨勢改變了人口結構,年輕勞動力比例大幅降低,許多工廠招工不易、勞動力不足外,也造成經驗無法傳承,專業技術有斷層之虞。其次,無論科技業或傳統產業,臺灣製造業高度仰賴外籍移工,但外籍移工受國際情勢影響甚深,如前兩年因COVID-19疫情限制移工來臺,臺灣部分工廠生產力因此降低,甚至中斷。

「物」的因素,包括關鍵原物料、零組件、機台設備等部分。臺灣與全球供應鏈互動緊密,多數關鍵原料與設備需仰賴進口,尤其是半導體領域,臺灣一直是半導體設備的輸入大國,2021年更高居全球第三。近年,半導體成為美中貿易戰重點項目,雙方各自祭出封鎖政策,臺灣難免受到波及。


提升國產化程度 降低對外依賴

對於上述「人」與「物」兩大變因,工研院從提升關鍵模組與設備國產化、調整生產力等兩處著手,強化臺灣製造業的生產力韌性體質。楊秉祥以半導體為例,工研院針對半導體製程中常使用的薄膜和電漿技術,開發多重物理模擬技術,將化學物理和電漿特性結合在一起進行模擬。在進入產線前就可準確預測實際生產狀態,節省過去必須不斷調整產線參數所浪擲的時間和人力成本。

此外,半導體製造會涉及多個製程階段,通常需要在不同設備之間進行移動,當產品在真空與一般環境中轉換時,有可能被微粒子污染,工研院則將之整合,可同時在單一設備腔體內,同時進行兩項製程的關鍵功能模組,此模組不僅可解決微粒汙染問題,同時也大幅節省產品在不同製程移轉的時間。

在國產化部分,工研院則致力於開發關鍵模組,減少國內半導體產業對進口設備的依賴。例如結合近年以微機電技術研發的晶圓探針卡與3D電路板技術,實現高度複雜的測試,可滿足業者的電路板細微複雜電路測試需求,其測試速度可從原本單次16個增加至32個;此外,過去探針卡是逐根組裝,工研院開發的技術則可一次組裝100根,大幅強化測試模組的組裝效率。


研發智慧化技術 紓解勞動力不足處境

生產力調整方面,楊秉祥指出,工研院投入研發的智慧技術,可紓解臺灣製造業勞動力不足的處境。例如透過數位模擬技術紀錄老師傅的噴膠、電銲等動作的手勢、速度、路徑,後進人員可從AR/VR虛擬空間學習及訓練專業技藝,或是將資料輸入機器手臂,讓老師傅的專業經驗成為自動化系統的一部分,藉此解決專業傳承問題。

另一個解決勞動力不足與傳承問題的作法,是設備故障預診斷系統。設備穩定性與產能息息相關,過去製造場域定期維修設備的作法除了耗費人力,設備還是存在無預警停機的可能性。工研院的設備故障預診斷系統彙整老師傅的專業經驗,從聲音、震動等跡象判斷設備狀態,當數據達到設定值再安排人員維修,以精準的人力與時間成本,讓設備可用價值最大化。

「臺灣與全球產業的鏈結非常深,業者對國際情勢的變化非常敏銳,深知韌性對企業發展的重要性,不過要著手強化韌性,企業不僅需有國際趨勢認知,還需投入足夠的成本。」楊秉祥說,工研院的研發策略是整合既有技術,打造可同時提升韌性與生產效益的技術,協助臺灣製造業建立快速回應的能力,以期在多變的產業環境中持續站穩腳步,達到企業、產業永續經營的目的。

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