新加坡的重工業實驗:現代汽車以微型工廠挑戰百年來的生產模式

跳脫傳統產線思維,探索都市重工業極限

· 科技與AI,重工業復辟-,印太局勢-騰升的太極旗,巨頭戰爭

撰稿人:Lia / 責任編輯:Zaphyra

2023年11月21日,現代汽車集團於新加坡裕廊創新區(Jurong Innovation District)正式啟用其全球創新中心(Hyundai Motor Group Innovation Center Singapore, HMGICS),這不僅是新加坡四十多年來首座汽車製造廠,更是一場挑戰延續百年的大規模、流水線生產模式的激進實驗。這座被定義為「微型工廠」(Microfactory)的七層樓建築,佔地僅約93.5萬平方英尺,與特斯拉位於德州的超級工廠(Gigafactory)超過1000萬平方英尺的規模形成強烈對比,其目標年產能設定為3萬輛電動車。此舉的核心,在於驗證一種高度自動化、數據驅動且極具彈性的新型態製造哲學,是否能在寸土寸金的城市環境中,開創具備商業可行性的未來。

HMGICS的運作核心是「蜂巢式生產系統」(Cell-based Production System),此系統徹底揚棄了傳統的線性傳送帶。取而代之的是,由自主移動機器人(AGV)將車輛骨架運送至各個獨立的生產「蜂巢」,在每一個蜂巢中,多組機器人手臂協同作業,完成從零件安裝到精密組裝的多項工序。整個流程由人工智慧系統監控,配備AI攝影機的四足機器人則在廠區內自主巡檢,即時分析並標示潛在的組裝問題,交由人類技術人員進行最終的修正與品質把關。根據現代汽車的數據,該廠超過50%的製造環節與超過60%的內部物流已實現自動化,其勞動生產力預計可達到傳統工廠的二至三倍。

然而,這項前瞻性的製造實驗並非毫無風險。微型工廠的概念雖然為富裕國家重振製造業提供了可能性,但其高度自動化的特性也意味著將大幅削減傳統的勞力密集型崗位,轉而對具備機器人學、數據分析與系統維護能力的技術人才產生高度需求。此外,新創電動車公司Arrival同樣押注於微型工廠模式,卻在擴大產能方面遭遇嚴重瓶頸,凸顯了此模式在規模化與成本控制上的嚴峻挑戰。現代汽車在新加坡的布局,不僅是對未來汽車製造的探索,也是對全球供應鏈、城市經濟結構與勞動力轉型等複雜議題的一次深刻叩問。其成敗,將為全球製造業的未來路徑提供關鍵性的參照。

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Lia. Independent Media 台北報導

在新加坡,這個全球地價最昂貴、土地資源最稀缺的城市國家之一,一座看似尋常的廠房,正以一種顛覆性的姿態,向延續了超過一世紀的汽車製造邏輯提出挑戰。2023年11月21日,現代汽車集團(Hyundai Motor Group)正式為其耗資4億新元(約合2.95億美元)的全球創新中心(HMGICS)揭幕。這座坐落於裕廊創新區的設施,不僅是新加坡自1980年福特工廠關閉以來,四十餘年後的首座汽車製造廠,其更深遠的意義在於,它是一個被寄予厚望的「微型工廠」實踐場域,企圖為汽車工業的未來,描繪一幅不同於傳統大規模生產的藍圖。

HMGICS的佔地面積約93.5萬平方英尺,規劃年產能為3萬輛電動汽車。這一數字,若與特斯拉在德州奧斯汀佔地超過1000萬平方英尺、年產能上看25萬輛的超級工廠相比,顯得極為袖珍。然而,其價值並非體現在規模,而是體現在一種全新的生產哲學— —高度彈性、高度自動化,以及為滿足客製化需求的敏捷反應能力。這座工廠的誕生,不僅是現代汽車的策略性布局,也與新加坡政府推動高價值、智慧製造的「製造業2030」願景深度契合。

蜂巢式系統:對百年流水線的革命

自亨利·福特開創流水線生產模式以來,汽車製造基本上遵循著一種線性、固定的流程。車輛在傳送帶上依序前進,工人在固定的站點上安裝指定的零件。儘管自動化程度不斷提高,但其核心框架並未發生根本性改變。HMGICS則徹底打破了這個框架,引進了所謂的「蜂巢式生產系統」(Cell-based Production System)。

在這個系統中,傳統的傳送帶消失了。取而代之的,是數百台自主移動機器人(AGV)在平整的廠區地面上穿梭,將待組裝的車輛精準地運送至一個個獨立的生產「蜂巢」。每一個蜂巢都是一個多功能的作業單元,配備了多個機器人手臂與精密工具,能夠在同一個空間內完成多道不同的工序。例如,一個蜂巢可能負責安裝車門、座椅以及儀表板,而在傳統產線上,這需要分佈在三個不同的工位。

這種模式帶來了前所未有的彈性。理論上,相鄰的兩個蜂巢可以同時組裝完全不同的車型,或為同一車型進行高度客製化的零件安裝,而無需對整條生產線進行大規模調整。根據現代汽車的數據,HMGICS超過50%的組裝工作與超過60%的零件物流由機器人執行。廠區內,四足機器人如同敏銳的監工,搭載著AI視覺辨識系統,不間斷地巡視各個蜂巢的組裝品質,即時將偵測到的異常數據回傳至中央控制系統,並通知人類工程師介入處理。這種人機協作的模式,旨在將人類的角色從重複性的體力勞動,轉向更複雜的監督、決策與問題解決。

現代汽車指出,這種高度自動化的配置,使得整座工廠在滿載產能下僅需約一百名人力,單一人均產出的車輛數,將是傳統工廠工人的二至三倍。這不僅是對生產效率的極致追求,也是對應新加坡高昂勞動力成本的現實考量。

戰略選址:為何是新加坡?

傳統觀點認為,汽車工廠應設立在土地、勞力成本低廉且擁有完整供應鏈配套的地區。新加坡顯然不符合其中任何一項條件。然而,現代汽車的選擇,正反映了其對未來汽車產業版圖的深層思考。新加坡擁有世界頂尖的科研機構、高素質的工程技術人才、穩定的政治環境以及對智慧財產權的嚴格保護,這些都為一個以研發和尖端技術為核心的創新中心提供了絕佳土壤。

HMGICS的選址於裕廊創新區,本身就是一個戰略信號。該區域是新加坡政府重點打造的先進製造業中心,旨在匯聚從研發、原型設計到生產的完整產業生態。現代汽車在此設立的,不僅僅是一座工廠,更是一個開放的創新生態系統。開幕當日,集團便與南洋理工大學(NTU)及新加坡科技研究局(A*STAR)簽署合作備忘錄,共同成立企業實驗室,旨在加速新技術的研發與應用。

此外,HMGICS也將成為現代汽車集團全球製造網絡的「控制塔」。在此驗證成功的智慧製造技術、數位孿生(Digital Twin)模擬系統以及AI品管模式,未來將被逐步推廣至其位於韓國蔚山及美國的各大生產基地。新加坡因此成為其全球製造業升級的關鍵技術策源地與試驗場。

未經驗證的道路:風險與前景

儘管微型工廠的理念充滿吸引力,但其在商業上的大規模可行性仍是一個未解的命題。英國的電動車新創公司Arrival,曾是微型工廠模式最熱切的倡導者,計畫在全球各地建立小型、低資本支出的工廠來生產電動貨車。然而,該公司在將理念轉化為實際產能的過程中遭遇了巨大困難,不僅交付的車輛遠低於預期,更被迫推遲了其在美國設立第二座微型工廠的計畫。Arrival的困境為業界敲響了警鐘:脫離了成熟供應鏈與規模化生產所帶來的成本優勢,創新的製造模式可能極為脆弱。

現代汽車作為全球主要的汽車製造商,擁有比新創公司更雄厚的資本與更穩固的供應鏈管理能力,這使其在推動微型工廠實驗時具備了更高的容錯空間。然而,挑戰依然存在。HMGICS目前生產的Ioniq 5電動車及自動駕駛計程車,其關鍵零組件仍需從韓國與印尼等地進口,這對「及時化」(Just-in-Time)的物料供應提出了極高要求,也增加了潛在的物流風險。

從更宏觀的層面看,微型工廠的興起,可能預示著全球製造業版圖的一次重構。它使得在已開發國家的城市中心重新引入製造業成為可能,但這也將伴隨著對勞動市場的結構性衝擊。大量傳統的藍領崗位將被自動化系統取代,社會必須應對由此產生的勞動力轉型與再培訓的巨大挑戰。

現代汽車集團執行會長鄭義宣(Euisun Chung)表示,集團依然需要大規模的工廠來滿足全球市場的需求,但他也相信,在城市環境中,能夠以具成本效益的方式生產多樣化移動載具的小型工廠,是絕對必要的補充。HMGICS正是這項未來願景的具體呈現。它或許無法完全取代超級工廠,但它所探索的彈性、客製化與高度自動化的生產方式,無疑為汽車工業在邁向更加複雜與多樣化的未來時,提供了一種極具價值的可能性。這場在新加坡展開的實驗,其最終的成果,將遠遠超出製造一輛汽車的範疇。

資料來源

The Straits Times: Hyundai Singapore plant rolling out robotaxis for US market
https://www.straitstimes.com/singapore/transport/hyundai-singapore-plant-rolling-out-robotaxis-for-us-market

Business Korea: Why Hyundai Motor Group Selected Singapore as Center of Its Future Mobility
https://www.businesskorea.co.kr/news/articleView.html?idxno=206202

The Korea Times: Hyundai Motor opens innovation center in Singapore
https://www.koreatimes.co.kr/business/companies/20231121/hyundai-motor-opens-innovation-center-in-singapore

Sgcarmart.com: HMGICS facility in Jurong opens its doors
https://www.sgcarmart.com/articles/news/hmgics-facility-in-jurong-opens-its-doors-34137

Hyundai Motor Group: The mobility factory without conveyor belts
https://www.hyundaimotorgroup.com/story/CONT0000000000125996

PR Newswire: New Hyundai Motor Group Innovation Center Singapore Set to Transform Production, R&D and Customer Experience
https://www.prnewswire.com/news-releases/new-hyundai-motor-group-innovation-center-singapore-set-to-transform-production-rd-and-customer-experience-301994694.html

The Edge Singapore: Hyundai accelerates Singapore's EV vision with its innovation centre
https://www.theedgesingapore.com/options/edgegear/hyundai-accelerates-singapores-ev-vision-its-innovation-centre