虛擬工作圈 Cyber-Physical Working Cycle

在中美貿易戰之前，日韓台灣的業者就已經開始著手佈局於越南、東南亞或其他國家基地以求分散生產風險。

然而疫情驟然突起，即使是迅速轉換使用自動化、智慧化等工具，製造業者仍須面對因疫情漣漪效應而導致第一波因缺料、斷單而停工的斷鏈風險，繼之第二波衝擊則是因疫情順勢減少過度消費與人類健康意識抬升，而導致全球經濟結構的大轉變，以及在地供料生產的模式改變而促使另一波的短鏈經濟崛起，誠如口罩的在地供應生產便是各國短鏈經濟模式的最佳實證。短鏈經濟的背後其實是反全球化的，過度全球化佈局反因疫情態勢的不斷攀升才驀然發現總有東西受制於人，不論是民族主義作祟抑或被迫轉換思維，產業為了自保，實在是不能掌握的就盡量採購分散，是以在後疫情時期 造成了國際分流現象的蓄勢而發。

在地供應生產讓業者需要重新審視自己在價值 鏈的定位並快速重組穩定的供應鏈，包含上游原料廠、平行代工廠及下游的加工廠，乃至於生產所需之刀、模、治、檢具及物料，抑或生產設備的零組件供應商或維修廠商;而國際分流除了顛覆傳統分級生產的全球佈局型式並帶動跨國工廠的分流供應之外，中小型工廠亦因傳統展銷方式丕變，將積極地靠向各種產業的國際媒合平台，乃至於製造業者以製造服務化轉型手法跨足成立品牌商、品牌商又電商化直接銷售訴諸於消費者。是以，疫情帶給製造業者的啟發無非是更高的研發、生產效率與更短的交期，今日的風險即是在考驗業者的變形能 力，祈以適應現今惡劣的環境並存活下來。

肇於面臨市場的同業同質產品的搶單風潮、品牌商的國際分流採購與短交期現象，而需求走向更導向於研發創新效率、環保永續健康議題及快速反應能力，其轉機在於創造非你莫屬的差異化產品或服務、高附加價值產品或智慧 型產品，以及數位化或智慧化生產/服務。再加上疫情轉炙，各國紛紛啟動邊境防疫隔離措施，企業工廠賣場亦群起分隔以減少人際互動，觸動新隔離時代的遠距數位轉型浪潮。

首係是拓銷數位化，將積極加入或自行成立國際媒合平台/電商平台，以前店後廠，串整樣品管理、營銷資訊與生產履歷資料，並結合配銷資訊與物流平台進行配送與追蹤;次之則是產品開發數位化，包含運用機器學習/大數據分析技術以探索產品創新或時尚流行趨勢、市場情緒反應或輔助產品設計應用情境，並以擴增人類技術(Augmented Human)遠距展示或商企策展;繼之而為生產數位化，包含引入數位化/自動化/智動化設備、自動光學檢驗並整合機台聯網以即時遠距掌握工廠整體生產效率;最後乃是運籌數位化，將加速業者系統 Web 化乃至於整合生產製程管理、 供應鏈管理、人力資源管理、財務管理以形成新的運籌資訊整合平台，以快速反應面臨銷產供三面的劇烈變動。

然而對製造業者而言，在內外的價值網絡裡仍 存在許多工作，在尚未由內隱轉為外顯知識活 動之前，依然需要高度依賴人際互動、群體協作亦或老師傅臨場經驗判斷始能成事，諸如黑手聚落之間的聯合設計、產銷研間的粹智創 新、工務往來委外工廠巡訪、設備商的到場檢 修服務、跨國工廠的操作指導與現場糾正、機 台或管線噪震現象診斷等等。當疫情持續蔓延 更需要降低人與人之間的接觸，前述之各項數位化手段依然陽光照射不到，而導入視訊會議雖然可以進行遠距交流，但由於自由度過高又無臨場感，事前得規劃進行路徑、事後又需耗時彙整錄音影足跡，共識文件則更需另起作業雙 (多) 方往來確認。是以，處在新隔離時代的當口，極需重新審思企業內外跨國、跨業、跨 廠之”人”的作業，並逐步尋求突破性的解決之道。

工作圈的濫觴可以追溯到日本石川馨博士於 1962 年所創的品管圈活動(Quality Control Circle，QCC)。品管圈係是為了解決工作問題或突破工作績效瓶頸，由同一工作地點或性質類似的基層作業人員合組成團體，在自我及相互啟發及發揮創造力的原則下，以自主的力量分工合作，並活用品管手法當工具進行分析， 持續不斷地集思進行改善品質或排除工作場所的障礙。工作圈則進一步由針對生產面向擴展到產品、工程、工作、業務或服務等焦點，標的亦由品質擴大到交期、成本，關注層面則涵蓋人、機、料、法、環、測、管理與市場，並藉由系統化手法推動重大議題改善、管理制度 (如六標準差)推展、標準作業流程之施行等。

國際研究暨顧問機構 Gartner 在 2019 年新興技術發展週期報告公布五大重點新興科技，其中數位生態系(Digital Ecosystem)更揭櫫: 傳統價值鏈已然崩解，更需為相互依存的參與者相互分享數位平台以達成互利互惠的目的，以鑄造成更強大更具彈性與復原力的價值傳遞網路，並不斷地演變以創造更好的新產品及服務。是以，當結合兩者之理念，虛擬工作圈即是為了特定的活動或任務，關係人(People)藉 由視通訊管道(Channel)群聚一起，以資通訊技術(Technology)虛實整合人、機、料、法、 環、測、管理與市場資訊，並運用數位化/智慧化手法策略(Strategy)地達致目標達成、議題改善與流程或制度之推動。

實體試模是由虛轉實見真章的活動，將產出樣 品交予客戶並確認報價，因此試模結果是塑膠製品製造業接單量產的重要環節，同時試模過程亦測試產出可行的射出成型機台參數，以制定量產時可遵循的製造規範。然而即使是歷經嚴實的產品設計、模具設計及製程模擬與模流分析，當實際模具上架後依然會經過無數次的試模過程。若僅憑現場師傅經驗調校機台，尤其是少量多樣時易陷入反覆試誤的泥淖，導致爭單期限難掌握而丟單;次而乃是新舊師傅水準落差大，業界現況是老人逐漸凋零且新手培養不易，新手試模失敗機會高;再者通常只有現場師傅在試模，但前置的產品設計、工程設計、模具廠人員常常不在場。

因此遇問題便需層層回溯改善，倘相關人員又是跨廠、跨國或跨業，資訊不通透不同步更加深修模與調機的困難度;另外許多業者試模過程並未數位化，紙本記錄不夠詳實、未留歷程足跡且不易保存及查找，一旦量產或加訂時可能導致需要再重試模，徒然浪費時間與成本。肇於前述，射出試模虛擬工作圈的設計概念即是為了以群智協力減低現場師傅的試模壓力、 降低次數與總時間並提高試模的成功率。其中核心手法是將塑膠中心多年淬鍊過的 15 道標 準化工法進行數位化設計，包含:射出機料管換料、機座後退/可動側機盤後退、依材料種類設定料缸與噴嘴溫度、模具及冷卻水安裝、設定模溫機出水溫度及流量、確認模面溫度已達適當溫度、調整適當的合模力、模具開關模作動及頂出行程、確認熔膠溫度已 達設定溫度、預設產品冷卻時間、決定進料計量行程及 V/P 點、決定填充時間及射出壓力、決定射出速度、以短射實驗決定多段控制位置以及決定保壓壓力和保壓時間。並整合 MES 之試模工令與現場試模排程並呼叫視訊會議將相關人員群聚一起，以標準化工法 進行逐步計算、檢查、交流與討論，工程參數則以漸增式學習自動調整最佳化，現場師傅則以拍攝或錄製現場真實狀況以供驗證或問題描述，同時亦整合機台量測以充分了解整體製程設定的效果。

基於上述案例，虛擬工作圈將可以虛實整合各種工程計算、文字、語音、影像等異質資料紀錄，運用標準化流程與數位化/智慧化手法使得技術清晰透通可見，同時亦完整保存過程影音及資訊足跡並分段索引以利檢索查找及回溯根源探尋，另外當累積眾多工作情境時亦可遴選代表性案例以利經驗傳承。前述之射出試模虛擬工作圈在概念提議時便積極獲得迴響，獲得示範場域宗瑋、工法知識提供者塑膠中心、 IoT 設備商型創科技之首肯，並快速組成異業合作研發團隊申請工業局科專計畫，希冀在 2020 年底前完成產品研發並於示範場域實際驗證，繼而亦有兩家跨國射出成型工廠也表達期望能於驗證後跨國導入。

由一可窺全，虛擬工作圈的新思維將可隨著不同的工作圈性質，可逐項推新以真實解決各種高度依賴人際互動、群體協作或是需臨場診斷之工作窘境。科技始終來自於人性、人用科技以轉型未來，此亦是我們持續創新的原動力。

感謝紡織綜合研究所產品服務部 尹承達主任，不與數位轉型趨勢，小子受益良多藉文末一隅致上藏私熱情分享製造業界斷鏈風險、國際分流現況高度謝意。