中小製造業轉型升級 鋼鐵、機械、紡織都受惠

近年全球掀起製造業的工業 4.0 革命,美、中、日本、歐洲紛紛推出製造業轉型政策,要搶攻下世代商機。長期與國內製造業併肩作戰的精機中心,全力協助傳統製造業進行數位轉型,現今已協助多家中小企業將工廠既有機台進行智慧聯網。 未來在工業局支持下,接續推動「協助製造業智慧應用升級輔導計畫」,內容包括智慧化生產、智慧化設備等應用模組的導入,最終目標是希望在民間、政府、法人三方攜手努力下,協助中小企業逐步實現智慧製造的願景

根據行政院主計總處最新數據,今(109)年上半年國內 GDP 名目金額達 9.2 兆元,製造業約 2.8 兆元,比重高達 30%。占台灣經濟產值如此之高的製造業,未來發展尤其重要,而數位轉型是最大關鍵。大型製造業擁有足夠資源,早已展開數位轉型的工作,中小企業則受限資金及技術門檻,須要政府協助。

德國率先提出工業 4.0 的概念,掀起全球製造業的革命,以往全球以金融業及服務業為導向,但近幾年各國紛紛覺醒,走向製造業復甦,美、中、日本、歐洲都推出不同版本的製造業轉型政策,要搶攻下世代商機。

以製造業見長的台灣,當然不能在這波新浪潮中缺席,政府過去幾年全力協助傳統製造業進行數位轉型,已逐步展現成果。根據精密機械研究中心(PMC,簡稱精機中心)的調查,目前國內中小型製造業普遍位於工業 2.0(主要運用人力但已使用電力設備來進行生產)到 3.0(開始使用電腦並有軟體協助生產管理)之間。

製造業眾多挑戰 數位化四階段

而國內製造業普遍面臨的問題則包括:生產數據以紙本紀錄,加工過程仰賴人力操作,導致產能效率不佳,也無法因應少量多樣的製造業新趨勢。所幸在政策輔導之下,已有不少傳統工廠站穩腳步,藉由數位化來提升效率、解決缺工、改善品質、增加客戶滿意度、甚至擴大市場及商業模式。

長期與國內製造業併肩作戰的精機中心,規劃了「數位化四階段」的藍圖,讓中小型業者有具體目標可以依循,這四階段分別為:一、可視化:例如透過稼動率、模具數據來看見問題;二、透明化:分析工時及工件生產履歷來了解異常事件的原因;三、可預測:累積上述數據及經驗,預測未來事件發生;四、自適化,依據預測結果來進行最佳因應。

同時,精機中心也盤點國內製造業的現況,發現目前最主要的需要有三大項,「各來源資料之數據整合」、「廠內設備的數據蒐集」、以及「執行製造系統」;因此自 2018─2020 年,精機中心先規劃「智慧機上盒」輔導計畫,在生產設備上建置機上盒來進行感測、通聯等功能,截至今年上半年已促成逾 4 千部設備申請聯網。聯網比重依地域來看,以精密製造的大本營台中的 31.2%最為普及;以產業別來看,則以金屬製品製造業 32.5%最高。

數位轉型第一步 設備聯網與數位化效益顯著

推動方向可分為五大面向:一、是大幅降低產線的管理成本;二、是解決多廠多據點的管理問題;三、是一站式生產,更快速換線或排除異常狀況;四、是大型件生產可準確預估時程,提升稼動率;五、是急單插單可精準調整排程。

國內製造業在工業局推動之智慧機上盒計畫感受到明顯成效外,精機中心今(2020)年再趁勝追擊,推動「協助製造業智慧應用升級輔導計畫」,讓已具備聯網能力的中小型製造業也能再次運用政府資源,加速數位轉型。

鋼鐵業轉型 小成本大豐收

台南的陞樺鋼鐵是近兩年在精機中心輔導此計畫的成功案例之一,公司主要從事客製化的板金設計和加工,包括車體、機械外罩、園藝、營造等;先有設計團隊將客人的想法實體化,再投入現場生產。

陞樺在 2019 年申請精機中心的智慧機上盒(SMB)計畫,花了一年多的時間,僅投入數十萬元的金額,就完成整個廠區的建置及主機的架設,建立起數位化的開端。陞樺鋼鐵二代接班人蔡瑩瑩說,有了聯網化基礎後,最明顯的成效是生產時間大幅縮短,原本生產報工的時間也從 120 分鐘減少為 1 秒鐘;另外,人工作業須要 480 分鐘,數位化之後只要一分鐘就完成。過去常遇到急件插單,以人力將插單的紙本送到生產線給師傅,至少要花一小時以上,如今透過數位傳輸,只要 1 分鐘就完成資訊透明化的效果。

不僅生產效率提高、品質更穩定、回應客戶的速度也更快,陞樺因此受到更多肯定。但轉型的過程不免遇到困難,例如員工的抗拒,「最重要的就是溝通和教育訓練,讓員工理解數位化的好處;」蔡瑩瑩說,主事者也要展現決心,全力以赴,企業裡的每一個成員自然會認真看待,很快達成目標。

紡織業即時監控、節省人力

桃園美綸針織也搭上了這波數位轉型的列車,成果包括遠距精準監控產線、節省人工。美綸針織主要生產電腦緹花布,客戶是布商及經銷代理商,承接大型服飾品牌如愛迪達、NIKE、Under Armor、Lululemon 等各種運動、流行、休閒服飾。以往美綸在生產管理中有一些盲點,因廠區過大,許多據點無法即時監控。原本就有心推動智慧製造的美綸,在財團法人紡織綜合研究所及精機中心的輔導之下,建置了 SMB 智慧機上盒作為,聯網化的地基。

美綸針織董事長蔡元清表示,數位化之後,第一個最大的成效就是即時掌握產線狀況。第二個明顯的成果是人力更為精簡,數位化之後,美綸的現場作業員減少三分之一,現場管理人員也不必時時刻刻盯緊機台。此外,機台的效率及稼動率都跟著提高。「除了智慧機上盒計畫外,下階段的智慧應用升級計畫對我們的產線幫助更廣。我擔任針織公會理事長,親身體驗後很有感,現在很鼓勵同業也投入數位化,整個產業一起提升。」

機械業中小企業主揪團 參與數位再升級

因為有第一階段的成果,過去一年(109)機械業也揪團紛紛投入數位升級,具體成果包括:跨廠牌的不同機台也能聯網、設備及加工程式整合管理、智慧化刀具管理、機台異常警訊推播、派工及生產進度查詢。

同樣接受經濟部工業局「製造業智慧應用升級輔導計畫」的成功案例還有雅文塑膠及勤將企業,以往接單是透過電子郵件,再由人工輸入 Excel 製作料件庫存需求。生產單位完成加工作業後,再透過手動輸入 ERP 系統。接受計畫輔導之後,雅文塑膠導入 PMS 製造管理系統、WMS 倉儲管理系統,並導入完整的設備機聯網。如今訂單流程的數位化大幅提升,取代原本的手動輸入及編輯,另也建立條碼系統以強化產品履歷追蹤,成功減少人為操作的錯誤率、提高作業效率並能透過數位看板即時掌握報工及入庫等資料。

生產手工具配件棘輪的勤將企業,原本擁有兩部 CNC 數控車床,是產線的主力機台,雖有導入機器手臂,但仍依賴人工監控,並無生產 可視化的功能,也未導入 ERP、MES 等相關系統。所有生產數據是透過每半小時由人員巡檢,以紙本記錄或口頭報告,經常造成機台異常或刀具更換時無法及時處理,導致無預警停機。

在計畫輔導下,勤將建置自動化檢測軟體、管理及分析軟體,另外也新增兩部車床、兩部機器手臂及一部量測檢測設備。車床機聯網的功能獲得擴充之後,加入誤差分析及料件異常檢測功能,因而成功減少了原料品質異常造成的設備故障,也解決了人工量測導致品質不穩定的問題。

數位升級第一哩路 務實向前走

精機中心協助中小企業數位轉型第一哩路,即使不花大錢採購新機台,也能將工廠既有的機台進行智慧聯網,是務實的朝向智慧製造目標邁進。過程中也引導業者制定階段性計畫,包括生產履歷、準交率提高等,讓業者對數位化的成效能夠真實有感;另一方面,生產現場的「浪費」如機台閒置、換線換模曠日費時等問題,都可透過可視化將資訊清楚呈現,突顯問題的所在,激勵企業看見問題,因而更積極投入轉型。

精機中心表示,有了智慧機上盒過去兩年的成功經驗,今年在工業局大力支持下,已再接再厲推動「協助製造業智慧應用升級輔導計畫」,這個計畫適合已有機聯網或設備稼動率可視化基礎的廠商參加,內容包括智慧化生產、智慧化設備等應用模組的導入,最終目標是希望在民間、政府、法人三方攜手努力下,協助中小企業逐步實現智慧製造的願景。

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「109年台中市推動智慧機械及航太產業升級計畫 」受理申請至11月26日下午5時止(網頁連結)