在製造業快速變動的今日，企業如何面對少量多樣的需求與訂單不確定性？彈性製造系統（Flexible Manufacturing System，簡稱FMS）成為解方。那麼什麼是彈性製造系統（FMS系統）？核心概念、實際應用設備，以及導入前該思考的關鍵問題，鼎方機械在今天的文章與各為工業先進，一同了解與探討：
一、什麼是彈性製造？
彈性製造最大的目標，便是要達到「少量多樣」、「零庫存」的效益，改善傳統製造業訂單不穩定的現況。彈性製造可協助工廠在面對訂單時，有可彈性調整的餘裕，而不必受傳統工法限制，往工業4.0的大方向邁進。
在過去，傳統製造在變更工件作業上可能就需要花上2-3小時，若以一分鐘成本6元計算，一次換線成本便高達1080元，然而這只是保守估計。換線成本高時，工廠會選擇單一工件製程結束，再更換第二個工件，如此一來若客戶有其他突發的製造需求，便難以配合，導致訂單流失。
但若搭配彈性製造，換線時間可以降低至30分鐘甚至更低，成本降低後工廠便能自由安排產線，配合客戶需求調整，達到供需上的完美配合，穩定產能與訂單。
二、實現彈性製造需要什麼？FMS系統與機械加工的實際應用
想建構彈性製造能力，設備選型與搭配非常關鍵。
以機加工為例，零點定位器就是一個選項。大盤面搭配機械手使工廠能完全掌控機械的產能、工時，但想達到彈性同時也要考慮刀具數量，刀數越多便成能有更多製程的組合，以利面對需求能隨時調整搭配，以下彙整條列要點：
1. 零點定位系統
在機械加工（如 CNC 加工）中，零點定位器能快速完成換模與對位，大幅降低換線時間，大盤面搭配機械手臂使工廠能完全掌控機械的產能、工時。
2. 快速換模系統（Quick Change System）
透過模組化設計，使機台換模如積木組裝般快速，達到工序間的彈性切換。
3. 刀具與夾治具彈性設計
刀具數量越多，越能快速應對不同產品組合的製程需求，是建構彈性製造系統的重要條件。
4. FMS系統整合
導入具備自動換刀、自動上下料的複合加工機，整合如零點定位器、機械手臂設備，可讓生產線智慧地根據訂單量、品項變化即時調度，實現彈性製造系統，增加工廠應對訂單變化、少量多樣化等需求。
<延伸閱讀> 重載型機械手臂與零點定位系統：解決工具機加工效率難題
三、工廠該導入彈性製造嗎？這三個關鍵問題先思考
第一考量－重複性。 產品是否有固定款式？重複客戶有多少？
多數工廠面對訂單最大的問題在於－不得不接「量少的固定客戶」，因為流失客戶就有可能流失可觀訂單，許多成本就只能自己消化，而彈性製造便能解決這些問題。
面對有困擾的客戶，我們會建議先購入一套測試，將工廠中30%的重複性商品搭配使用，使用後了解系統的生產模式與更多製造可能，便能確認工廠需求，或者判斷是否需購入更多夾治具與調整，進而改善剩下的70%生產，最後達到彈性製造的效益。
並非每間工廠都必須一次導入完整的彈性製造系統。以下是評估導入 FMS 的三個重點：
1. 訂單重複性高嗎？
多數工廠面對訂單最大的問題在於－不得不接「量少的固定客戶」，因為流失客戶就有可能流失可觀訂單，許多成本就只能自己消化，而彈性製造便能解決這些問題。
若工廠長期服務固定客戶、產品型號重複度高，導入彈性製造系統的效益會更明顯。
2. 是否有少量多樣的加工壓力？
產品批次小，但品項多，使用 FMS 可彈性切換產品，提升機台利用率與接單能力。
3. 能否局部導入進行試驗？
建議初期先導入30%重複產品的生產流程，搭配 FMS 試營運，從數據中觀察改善空間，了解系統的生產模式與更多製造可能，便能確認工廠需求，或者判斷是否需購入更多夾治具與調整，進而改善剩下的70%生產，最後達到彈性製造的效益。
鼎方機械建議：導入前，可透過測試性方案，從單一工作站、特定加工區開始，逐步建立整合系統與人員熟悉度，以穩健方式達成全面轉型。
彈性製造是製造業邁向智慧製造的必經之路
在全球供應鏈波動與訂單碎片化的時代，彈性製造系統不再只是大型企業的選擇，而是所有製造業者提升應變能力、降低成本、擴大接單彈性的核心能力。
鼎方機械致力於整合自動化加工、機械手臂導入、FMS系統、零點定位系統，協助台灣製造業打造真正具有彈性的產線環境。
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