當工業工程青年遇上德國科技:青年百億海外圓夢基金計畫 I-9-9 參與心得
當工業工程青年遇上德國科技:青年百億海外圓夢基金計畫 I-9-9 參與心得
卓偉志 同學
國立陽明交通大學 百川學士學位學程 工業工程核心
大二時,我申請了教育部青年發展署「青年百億海外圓夢基金計畫」海外翱翔組的「I-9-9 青年科技創新國際」計畫,並於大二升大三的暑假前往德國柏林,進行為期十七天的科技與工業見習。
這趟旅程中,我走進大學與研究機構,接觸人工智慧、複雜度管理等議題,也實際參訪 BMW Motorrad、ASML 以及 Fraunhofer IZM、Ferdinand-Braun-Institut 等單位。身為工業工程領域的學生,我最期待的並不是單純看看先進設備,而是了解德國製造業究竟如何將科技、設備與人的工作整合在一起,形成高效率且穩定的生產系統。
過去我在課堂上學習工作研究與智慧製造等相關知識,但這些概念大多存在於課本、投影片與案例之中。直到真正走進德國工廠,我才第一次看到這些概念如何在真實的生產現場運作。
▲青年百億海外圓夢基金計畫官方圖片(圖源:青年百億海外圓夢基金計畫官網)
青年百億海外圓夢基金計畫:讓青年走向國際
「青年百億海外圓夢基金計畫」是政府為青年所規劃的海外學習與實踐計畫,提供青年走向國際、接觸不同產業與文化的機會。計畫主要分為「築夢工場組」與「海外翱翔組」,前者鼓勵青年自主提案並尋找海外合作對象;後者則由政府與民間單位規劃海外見習及培訓計畫。我所參與的是「海外翱翔組」,每年會推出不同主題與海外地點的計畫。青年可以依照自己的興趣與專業背景選擇適合的方案,再透過申請與審查程序爭取參與機會。
在第一階段,我需要準備個人備審資料,內容包含過去的學習與專題經歷、對參訪單位的了解、申請動機,以及返國後的規劃。我將過去所做的工業工程研究專題與學習經驗整理起來,並結合自己對智慧製造的興趣完成申請資料。
第二階段則是面試。面試委員會根據備審資料進行提問,內容包含對海外參訪的期待、英文能力以及未來規劃等。當時的面試採限時問答方式,能夠在時間內清楚表達自己的想法,是相當重要的挑戰。
▲青年百億海外圓夢基金計畫錄取信
最後,我順利錄取「I-9-9 青年科技創新國際」計畫,也因此開始了這趟德國學習之旅。十七天的德國科技見習
本次 I-9-9 計畫主要以德國柏林為學習場域,除了參訪企業與研究機構,也安排至德國的應用科學大學進行課程與交流。在學校課程中,我們接觸人工智慧相關技術、複雜度管理與工作坊實作,也從不同角度討論臺灣半導體產業與德國工業的發展。相較於單純參觀企業,我認為這些課程提供了另一種理解產業的方式:先從技術與管理的角度建立概念,再進入企業與研究機構觀察實際應用。
此次共有十五位學員與兩位帶隊老師同行。團員的背景相當多元,包括軟體工程師、人工智慧相關研究生及大學生,而我是其中年紀最小的學員。不同專業背景之間的交流,也讓我發現,同一項科技問題可以從軟體、硬體、管理或工業工程等不同角度思考。
▲BMW Motorrad 柏林工廠大門口(內部工廠無法拍照只有門口照片)
當課本上的生產線出現在眼前:BMW Motorrad
身為工業工程學生,此行最令我印象深刻的參訪之一,就是 BMW Motorrad 柏林工廠。
我一直很好奇,大型製造企業究竟是如何在大量生產的同時,維持產品品質、作業效率與生產彈性。根據現場導覽人員介紹,柏林工廠每日可生產約 900 輛摩托車。當真正站在生產現場,看著一輛輛摩托車從零組件逐步組裝完成,我才開始具體理解,大量生產背後其實是一個高度整合的系統。
參訪一開始,我們先看到引擎製造區。現場可以觀察到工程師與自動化設備共同作業,透過連續的製造流程完成精密引擎。隨後進入廠內物流區,可以看到自動化搬運設備在不同區域之間運送零件。從物料配送、組裝到後續出貨,各個環節彼此銜接。對工業工程而言,生產效率並不只取決於單一工作站的速度,物料能否在正確的時間、以正確的數量送達正確的位置,同樣是製造系統能否順利運作的重要因素。
從工作研究到真實產線:生產線平衡與標準作業
其中最讓我興奮的,是摩托車組裝線。過去在工作研究課程中,我曾學習工作站配置、作業時間與生產線平衡等概念。然而,當課堂上的概念真正出現在工廠現場時,感受卻完全不同。寶馬的組裝線由多個工作站串聯而成。根據導覽人員介紹,每個工作站的作業時間約為兩分鐘,作業人員則透過現場螢幕掌握當下需要完成的組裝內容。這讓我第一次非常具體地感受到,課堂上所學的「生產線平衡」與「標準作業」,並不是抽象的理論,而是支撐大量產品穩定生產的重要基礎。
此外,現場人員也會定期進行工作站輪調。導覽人員表示,每位員工約每週更換一次工作站,以避免長時間從事高度重複性的工作。從工業工程的角度來看,當生產系統追求效率時,不能只考慮設備速度與產量,同時也必須思考工作者長時間執行作業時的負荷與工作體驗。對我而言,這是此次參訪最有意思的地方之一,原本在課堂上分開學習的工作研究、生產管理與人體工學,在真實工廠裡其實是一個整體。
智慧製造不只是機器人:從 C 型吊鉤看人機協作
除了組裝流程本身,現場另一項讓我印象深刻的設備,是 BMW Motorrad 組裝線上的 C 型吊鉤系統。根據現場導覽人員介紹,該系統可以配合摩托車組裝流程調整車體的位置與姿態,使作業人員能以較適合的角度進行工作,並與其他自動化設備協同運作。在我實際走進工廠後,我發現真正的智慧製造並不只是增加科技,而是要讓科技解決生產系統中的實際問題。例如,如何讓零件準時抵達工作站?如何讓不同車型能在同一條產線上生產?如何降低作業人員的負荷?如何讓資訊即時傳遞給現場人員?這些問題本身,就是工業工程長期關注的問題,而人工智慧、自動化與數位化技術則提供了新的解決工具。
從混線生產看製造彈性
BMW Motorrad 面對全球市場不同的車型與客製化需求,因此生產系統除了追求效率,也必須具備足夠的彈性。
在參訪過程中,我觀察到不同車型與配置可以在同一生產系統中進行組裝。面對產品種類增加與消費者需求日益多樣化,製造系統不能只追求單一產品的大量生產,而必須同時兼顧效率與彈性。這也是我認為德國製造值得學習的地方。所謂智慧工廠並不是單純把傳統設備換成自動化設備,而是重新思考整個生產系統,讓資訊、物流、設備與人員能夠彼此協調。
▲雖然工廠內部無法拍照,但可以在他們外部的展示重機上免費拍照留
從德國製造重新認識工業工程
此次德國之行最大的收穫,是讓我重新理解了工業工程在各種行業中的角色。在過去的學習中,我曾大略接觸生產管理、工作研究、品質管理、人體工學與智慧製造等不同領域;然而,這趟旅程讓我發現,這些看似分散的知識,最後都會在真實的生產系統中彼此交會。一台機器人可以提高自動化程度,但如果物流流程沒有改善,仍可能造成生產瓶頸;人工智慧可以進行資料分析,但如果分析結果無法轉化成現場人員可以使用的資訊,也很難真正創造價值。
因此,我開始認為,未來的工業工程不只需要理解生產流程,也需要具備理解數位科技、人工智慧與自動化系統的能力,並且能夠將這些技術轉化為解決實際問題的方法。
▲與柏林威廉皇帝紀念教堂合影留念
結語:把在德國看到的,帶回自己的學習
這次能夠透過青年百億海外圓夢基金計畫前往德國,對我而言是一段非常難得的經驗。十七天的見習讓我看到的不只是德國企業的先進設備,更讓我有機會將過去在工業工程課堂上學到的知識,與真實的製造現場連結起來。從生產線平衡、標準作業、廠內物流,到人體工學、人機協作與混線生產,每一個原本存在於課本中的概念,在德國工廠裡都有了更加具體的樣貌。
而這趟旅程也讓我更加確定,自己希望持續在工業工程與智慧製造領域深入學習。未來,我期許自己不只是成為一名了解工業工程理論的學生,更能夠理解科技、善用科技,並思考如何透過工業工程的方法,讓科技真正為生產系統與工作者創造價值。也希望透過這篇文章,讓更多對工業工程、智慧製造或海外學習有興趣的青年,看見走出教室、走進國際產業現場的另一種可能。