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企業永續工業 4.0 創造企業價值最大化

第一節 企業成本分析

企業經營的目的是獲取最大利潤、創造企業最大價值、達到永續營運之目標。能獲取最 大利潤就必須是成本最小化及產品與服務之價格最大化,產品與服務之價格最大化須由產品 或服務創新、品質提升與市場行銷等商業模式促成,成本最小化須由工廠建造(廠房建物、生 產線、設備及感測器、公用系統、汙染排放等)、人力組織(產銷人發財等)、工廠操作、原物 料之採購運送庫存、產品之庫存物流運送等關鍵成本有關。以下探討企業如何將工廠生產成 本與企業營運成本最小化,以期能利潤最大化。

企業營運及工廠生產成本相關單元之關聯圖如下圖 7-1,假定本案例為製程生產工廠有三 種不同生產線之製造流程(MP1, MP2, MP3)、需求組成之相關設備/儀表/感測器等基礎元件,

公用系統如水電氣等供應單元、工廠產生之固氣液汙染排放物之環保防治單元、三種原物料 之採購配送與暫存單元、三種產品之庫存與物流配送單元、工廠管理組織單元等,透過這些 個別單元之成本分析,建構企業永續工業 4.0 確實能有效降低生產成本,提高企業獲利。

49 FV1, FV2,FV3..

國內客戶

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茲以本案例說明企業成本、營收與利潤之關係如下:

企業總成本:企業經營成本、工廠生產成本及其他成本 企業經營成本:營運成本、保固成本及其他成本

工廠生產成本:生產成本、公用系統成本、環保排放成本及其他成本

企業經營成本涵蓋:

 營運成本:管理、行政、業務、採購、財務、研發、人資、資訊系統、其他等成本

 保固成本:保固維修及售後服務成本

工廠生產成本涵蓋:

 生產成本:原料成本、暫存成本、生產操作成本、生產人力成本、產品庫存成本、

產品物流成本、設備維修及備品成本、其他等成本

 公用系統成本:水電氣等公用消耗成本

 環保排放成本:廢棄固液氣等環保處理設備建置、 操作維護、能耗等成本

企業總營收:產品出售收入(P1*Q1+P2*Q2+P3*Q3)

企業總毛利:企業總營收- 企業總成本 註: 假設正常情況下毛利與淨利成正比

企業總毛利最大化必須是總營收最大化或總成本最小化,如下探討重點是如何達到總營 收最大化及總成本最小化。

第二節 企業總成本最小化

企業在建廠期間須投入廠房、設備、土地、建造及其他等建造成本,屬於企業要擴充產 能建廠的資本支出,也是企業的固定資產,建造成本必須由有經驗之工程技術顧問公司提供 智慧工程設計採購施工(iEPC)之建廠模式才能有效降低建廠成本,必須導入智慧工程技術整 合系統(iETIS)才能有效降低固定資產成本,提升企業獲利。

以下探討是企業生產營運期間之成本,企業總成本要最小化,須由前述各項成本最小化 才可達成,茲簡要說明如下:

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企業經營成本:

1. 營運成本:管理、行政、業務、採購、財務、研發、人資、資訊系統、其他等成本 企業營運成本係考量企業之管理、行政、業務、採購、財務、研發、人資、資訊系統 等成本,這些須藉由企業管理組織之精簡創新及提高行政效率,上下游供應鏈管理 (SCM),企業資金及財務統籌妥善規畫,皆可由企業資源規劃(ERP)做整合。並在永續 理念下導入公司治理,強化組織管理及創新。

2. 售後保固成本:保固維修及售後服務成本

保固維修及售後服務品質往往攸關客戶之滿意度及忠誠度,必須建立良好顧客關係管 理(CRM)。另需導入永續理念下之產品負責及企業聲譽概念,提升企業社會責任形象。

因此,有效降低企業之營運成本,必須導入智慧製造之供應鏈管理(SCM)、顧客關係管理 (CRM)、企業資源規劃(ERP)及永續理念之公司治理,才能有效降低營運成本,提升企業 獲利。

工廠生產成本:

1. 生產成本:原料成本、原物料暫存成本、生產操作成本、生產人力成本、產品庫存 成本、產品物流成本、設備維修及備品成本、其他等成本。

生產成本係指工廠生產作業相關之單元成本加總,要有效降低各單元之成本說明如下:

 原物料成本之降低

供應鏈管理(SCM)管控原物料之最佳及最快速之供應來源與品質確保。

 原物料暫存成本之降低

原物料暫存管理(RMIM)維持各種原物料之最低暫存量、最短暫存時間、最低能耗。

 生產操作成本之降低

必須透過工廠自動化(FA)、預先排程規劃(APS)、製造執行系統(MES)、生產流程簡 化、製程優化、技術創新等方可達到。製程優化及最佳控制模式必須經由工廠生產 個單元收集之巨量資料經由大數據之探勘、整理與分析,由 AI 機器學習、分析、模 擬,並預測出最佳控制參數回授到工廠端作最佳之控制。

 生產人力成本之降低

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定期教育訓練提升操作人員專業能力,確實做好知識管理與傳承,組織創新適度精 簡。

 產品庫存成本之降低

建置產品庫存管理(PIM)維持各種產品之最低暫存量、最短暫存時間、最低能耗。

 產品物流成本之降低

建置產品物流追蹤管理(PLTM)系統,整合企業物流資源,達到最經濟、最快速、最 安全的遞送方式。

 設備維修及備品成本之降低

須經由工程技術顧問公司提供智慧工程技術整合系統(iETIS),做好智慧化機械設備 維護管理(iMMM)及智慧化備品管理(iSPM),進行設備定期及預知保養,並預測及提 供備品最佳庫存量。

2. 公用系統成本之降低:需藉由製程優化、再生能源、廢熱回收、智慧化工程設計採 購施工(iEPC)等方式才能達到,並導入永續理念下之環保節能概念,善盡企業社會責 任。

3. 環保排放成本之降低:經由製程優化減少廢棄固液氣等排放,提高環保處理設備效 率以降低操作維護及能耗等成本,並導入永續理念下之環保節能概念,善盡企業社 會責任。

工廠生產過程中可能排放出大量固、液、氣等之汙染性廢棄物及有害氣體,各國對污 染排放物均嚴格管制排放量及排放濃度,所以必須建置汙染防治之環保處理設備,以 免造成對人類健康及氣候暖化等嚴重後果,而這些汙染防治之環保處理設備投資與維 護成本往往價格昂貴,必須靠製程技術優化及提升汙染防治設備處理效能才能減少汙 染物排放,有效降低環保排放成本。

以上所述之工廠生產成本,必須導入智慧工廠才能有效降低生產成本,才能有效提升企 業獲利及競爭力。

第三節 企業總營收最大化

本案例所生產之三種產品產量分別為 Q1、Q2 及 Q3,市場上售價分別為 P1、P2 及 P3,

故企業總營收最大化應是將產品年產量達到最高水準下,各產品之售價最大化,則可達到總

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營收最大化。

在三個不同製程及配方流程所生產之產品產量 Q1、Q2、Q3 時,應考量上游原物料消耗 量、公用系統消耗量及排放汙染環保處理等成本有所不同,而在市場上 P1、P2、P3 的售價 也隨時在變動,如何在預定生產時間內充分掌握足夠原物料供應量、原物料之供應商庫存及 競爭價格、最快速交期之運送途徑等,均須與供應商之供應鏈管理(SCM)商務雲端密切資訊 連結,經由產品物流追蹤管理(PLTM)提供最經濟快速配送路線,及即時過程履歷追蹤管理、

決定製程最佳化時有效控制公用系統消耗與汙染排放量,並須與顧客關係管理(CRM)客戶之 商 務 雲 端 連 結 , 精 準 預 測 市 場 上 國 內 外 客 戶 之 不 同 需 求 產 品 量 及 售 價 , 決 定 P1*Q1+P2*Q2+P3*Q3 最大值才能達到總營收最大化之目標,這些都是要靠企業導入智慧製 造系統才有機會達到。

第四節 企業價值最大化之有效方案

前述章節提及要企業總毛利最大化必須是總營收最大化及總成本最小化,其中要達到營 收最大化及成本最小化之方式及方法,即是需逐步建置智慧工廠系統及智慧製造系統所涵蓋 資訊科技之核心技術。除此之外,要工廠建廠初期就必須降低建廠之資本支出,降低固定資 產投入成本,提高 ROA 及 ROE 之報酬率及縮短損益平衡投資年限,並必須建廠規劃初期導 入智慧工程技術整合系統(iETIS),以企業永續理念為基礎,並融入智慧工廠及智慧製造系統 而成為企業永續工業 4.0 系統,才能創造企業價值最大化,提升企業全球競爭力而永續經營。

綜上所述,推論企業價值最大化重點,即是逐步依序建置智慧工廠系統、智慧製造系統 與企業永續工業 4.0 系統及其所涵蓋資訊科技之核心技術。茲簡要整理其相關之有效方案及 在永續工業 4.0 之涵蓋範疇,如下表 7-1 所示。

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3.生產操作成本 大數據、AI、FA、APS、MES、生產

流程簡化、製程優化、技術創新等 智慧工廠

4.生產人力成本 教育訓練、知識管理、組織創新 智慧工廠

5.產品庫存成本 PIM 智慧工廠

6,產品物流成本 PLTM 智慧製造

7.設備維修及備品成本 iMMM、iSPM iETIS

製程優化、再生能源、廢熱回收、

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