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智慧物流運搬設備持續進化 全電動自走機種另闢藍海
 

【作者: 陳念舜】   2020年07月22日 星期三

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在新冠肺炎(COVID-19)疫情過後,不僅終端消費市場透過電商下單出貨的流量大增,上游製造業也開始檢討過去工業2.0時代,由豐田汽車帶動的「just in time」制度是否合理?認為仍應儲存一定數量的安全庫存,才足以因應包含更早之前的福島海嘯與美中、日韓貿易戰,以及近期全球極端氣候或流行傳染病所造成的物流斷鏈衝擊,亟需相關軟硬體解決方案。


回顧從汽車製造業驅動的工業2.0、網路及資通訊產品帶動的工業3.0時代,直到進入工業4.0時代所需的智慧化元素,除了加入物聯網(IoT)、機器人、無人車AGV/AMR、雲端科技之外,最重要的精髓仍在於「製程改善」,甚至可透過大數據分析、人工智慧(AI)相關技術,帶動從倉儲、運輸、配送等全方位升級來實現智慧自動化流程;例如近來因為美中貿易戰帶動這波回流投資台灣的浪潮,卻受限於台灣可新建廠區土地不足,即可藉此增加彈性,省下一半廠區空間,維持在相同空間的產能不變,甚至提升達到最大效能。


從電商、新零售市場起家的漢錸科技到了2020年,也因應AI、IoT科技更為普及,就連上游工廠也必須與之整合自動化,不受任何時間、場地限制,讓實體門市幾乎可不備庫存。AGV無人運搬車及智能配送系統,則可協助改善倉儲效率、自動取/存貨流程,讓訂單最佳化,進而用於最後一哩路(Last mile)運輸,允許按需求購物揀貨和下訂單。


進而透過機器學習(Machine Learning)演算,實現最佳化貨物運算路線和質量控制,得以使用自然語言處理(NIP),加快日期登錄;使得倉儲、分揀取貨、訂單確認等流程最佳化,減少庫存浪費。若可藉此提高彈性、預測需求後調配物流,還能減少有效貨運次數、時間、耗能,省下斥資興建自動倉儲系統的大量成本,就能滿足前端多樣化需求。


其中運搬設備的堆高機不僅在工業2.0時代投入汽車製造業甚早,甚至形成目前邁向工業4.0時代的智慧化無人搬運車AGV、AMR等濫觴。據統計現今全球堆高機年需求量約100萬台,每年以10%幅度成長,其中先進工業國家約占60%、中國大陸等新興國家占40%,但大陸堆高機年需求量約20~25萬部中,卻有80~90%為售價僅先進國家一半水準的低價機種。



圖1 : 全球堆高機龍頭廠日本豐田自動織機在2014年首度對亞洲廠商祭出收購措施,希望以控股方式整合兩岸資源,搶攻全球堆高機市場。(source:3er1viui9wo30pkxh1v2nh4w-wpengine.netdna-ssl.com)
圖1 : 全球堆高機龍頭廠日本豐田自動織機在2014年首度對亞洲廠商祭出收購措施,希望以控股方式整合兩岸資源,搶攻全球堆高機市場。(source:3er1viui9wo30pkxh1v2nh4w-wpengine.netdna-ssl.com)

因此促使全球市占率高達30%的堆高機龍頭廠日本豐田自動織機(TOYOTA INDUSTRIES CORPORATION)在2014年首度對亞洲廠商祭出收購措施,宣布收購由台灣堆高機大廠台勵福(Tailift)分拆出來成立的合資公司,希望以控股方式整合兩岸資源,搶攻全球堆高機市場。


既利用台勵福當時在台灣及大陸市場,以售價分別為50萬~60萬元、35萬~40萬元不等的中高價及經濟型機種為主,用來彌補豐田自動織機過去以生產每台售價約新台幣80萬~100萬元的中高階機種生產線,建立完整的產品群,搶攻大陸、東南亞、印度及南非等新興市場。


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恆智創業30年有成 打造MIT全電動運搬設備

反觀與台勵福同期成立的恆智重機(NOVELTEK)董事長翟毓溶表示,他從1971年先加入六和汽車工作之後,歷經日本豐田、美國福特不同生產體系一夕移轉,以及其中研發設計、製造、行銷部門歷練,當時便發現福特汽車全面導入電動堆高機,而意識到電動車終將取代燃油車輛,成為未來汽車產業趨勢。且就能源合理分配比例而言,畢竟全球原油蘊藏量有限,油價只會越來越高到用不起,還不如多留些於航太、紡織等民生化工材料應用。


所以早在1990年翟毓溶便與友人合資7,500萬元創業,選擇比起汽車業動輒百億元投資規模較小的特種車輛發展;從一開始就自行設計、製造多款半/全電動、手動油壓堆高機、拖板車、電動升降油壓平台等物流及倉儲運搬設備,是道地Made in Taiwan廠商。囊括高中低階電動產品既符合國際節能減碳的長期趨勢,可加強拓展外銷市場的競爭力,而不像對手始終停留於柴油堆高機市場,最終難免被外商併購,喪失研發能力。


如今恆智重機以自有品牌行銷全球38國代理通路據點,全系列電動堆高機均取得行政院勞動部「危險機具型式檢定」合格及工安檢驗、歐洲CE安全性認證,並先後榮獲台灣精品獎、小巨人獎等多項大獎殊榮。


另由於電力驅動比柴油堆高機更容易精準定位,導入新一代自動化、潔淨生產流程,恆智重機還擁有不斷精進研發的RD團隊,能為客戶生產特殊規格的物料運搬設備,可加快工廠物流的搬運效率、整合供應鏈體系,以輕鬆達到智慧製造目標,30年來也成功奠定開發自走式運搬設備的基礎。


包含分別透過AC無段控制系統,增進堆高機驅動性能及舉升加速性,以達到平順穩定要求;採用高性能驅動及差速系統,使之爬坡力及扭力高於柴油引擎車輛。還可搭載AC變頻無刷馬達和控制器,較傳統DC電動堆高機、電動拖板車省電30%;透過控制系統反制剎車,回收電能再生,以節約能源。


同時採用全車CAN-BUS系統,除了簡化線路接線外,還能經由大型多功能LCD電量表顯示電瓶電量、工作時數、各種故障代碼及低電量保護等功能,讓使用者輕鬆了解車子狀況,或即時回傳到當地服務據點快速檢修;以及至少滿足8小時作業所需的大型產業電瓶,選配側拉式設計,搭配電瓶更換架/車迅速抽換,減少工作停頓時間。翟毓溶說:「目前恆智重機除了採用較重且安全的鉛酸電池為主,也開始投入發展更穩定、零排碳的氫燃料電池,已搭配15輛拖板車/堆高機供學術單位研究,並希望吸引更多協力廠商結盟開發。」


逐步邁向工業4.0智慧製造 藉自走式載具吸引策略聯盟

翟毓溶進一步指出,當全球物流搬運設備正邁向工業4.0時代,朝向設備智能化發展,恆智重機畢竟出身傳產鐵工廠,9年前便開始與工研院等產官學界密切合作,導入外部研發能量;同時引進資通訊(ICT)科技的新供應商,掌握關鍵生產技術及零配件,推動智慧機械產業,終能實現「搬運智能化、能源乾淨化」的智慧製造產線目標。


該公司之前便曾與工研院、環保署合作取得西螺果菜市場電動車營運商資格,7年內將以往市場內老舊的柴油引擎搬運車,改裝為載重最高可達3.5噸電動蔬果搬運車,並通過環保署核可,兼具安靜、乾淨、無汙染、低噪音等優勢;同時利用電量表和充電站掌握搬運車運行狀況,即時提供智慧保修服務。


進而推出多款自走式磁條導引電動運搬設備,可全方位客製化,又不受室內或戶外-5~45℃環境變異溫差影響,為工廠、倉庫提高工作效率,節省浪費時間、人力等成本負擔,加速推動台灣產業轉型升級。繼早期受工研院輔導,推出可荷重2,000 Kg~8,000 Kg自走式磁軌導引拖板車,取代原本需要人力從工廠倉庫到生產線的例行性搬運工作。



圖2 : 恆智重機進而推出多款自走式磁條導引電動運搬設備,可全方位客製化。(攝影/陳念舜)
圖2 : 恆智重機進而推出多款自走式磁條導引電動運搬設備,可全方位客製化。(攝影/陳念舜)

加上系統建置方便、維護成本低廉,只要磁條所到之處,就能導引車輛自走行駛到位,大約只需雷射導引機種的1/5價格,讓不限大廠的企業主都能利用少許投資,直接從自動化無痛升級智慧化;甚至一鍵切換手動/自動駕駛功能,具備高度操作的靈活彈性。


翟毓溶認為:「在目前老齡少子化社會導致各國缺工或工資高漲的現況下,智慧製造並非一昧取代人力,而是協助員工從事更高的人均產值工作,薪資自然提高,也不怕企業因此倒閉或失去競爭力!」估計製造業引進自走式運搬設備的投資報酬率約可在1.5~2年內回收,而所有恆智重機產品還都以20年使用壽命為設計基礎,同時具有高度升級彈性。


翟毓溶表示,為因應工廠省力化搬運需求,恆智重機於12年前便成功開發出專利EPS電子動力轉向模組,可分別選配安裝於該公司全系列拖板車及堆高機種,以因應不同產業需求。就如同駕駛汽車的動力方向盤一樣,讓操作人員日常作業更為容易上手,也方便企業訓練;進而為客戶規劃完整物料運搬服務,使得物流變得更有效率,極適合汽車零組件廠及紡織行業,大量拖動子車使用。


約在3年前開始將全電動拖車頭EPS機種導入裕隆汽車三義廠,平地拖曳載重可達6,000kg、傾斜10%以內坡度載重3,000kg,不畏風雨影響;當轉彎時會自動減速,距離前方障礙物4m內減速、3m停止,待排除後自動前進,適合當地濃霧和陡坡地形,大大提升安全性;可一鍵切換手動/自動操作,到了目的地依RFID分貨,更為提高效率與人均產值。



圖3 : 恆智重機董事長翟毓溶(右)認為:「在目前老齡少子化社會導致各國缺工或工資高漲的現況下,智慧製造並非一昧取代人力,而是協助員工從事更高人均產值工作!」(攝影/陳念舜)
圖3 : 恆智重機董事長翟毓溶(右)認為:「在目前老齡少子化社會導致各國缺工或工資高漲的現況下,智慧製造並非一昧取代人力,而是協助員工從事更高人均產值工作!」(攝影/陳念舜)

接著在數位化浪潮下,為迎接競爭更激烈的國際市場不斷挑戰,恆智重機於2019年參與經濟部中小企業處推動智慧製造數位轉型計畫導入價值供應鏈系統,便藉此整合雲端及物聯網平台下單、保養作業模式,與恆智重機現場製造執行系統MES/WMS建立標準化流程,以輕鬆管理客戶與72家國內外協力廠商、22家衛星工廠資訊,有效稽核及掌握每月交期及提高生產效率,確保每日100%順利接單、正確生產以準時交貨,還因應這波疫情提高安全庫存量,以防斷鏈


同時結合該公司自動導引運搬系統,搭配物聯網達到雲端報修功能;最後以AI進行數位企業策略轉型,邁向智慧製造最後一哩路。如今除了在台灣設立售後服務專用零件庫、服務中心之外,也帶領員工上下一條心,以客制化的精神提供全方位一條龍服務,為客戶量身訂做,滿足規劃物料服務需求;甚至搭配自有烤漆產線,符合客戶不同企業識別色。


翟毓溶認為,由於老齡少子化的剛性需求還在,加上新冠肺炎的疫情蔓延還不會很快結束,對各個機關、辦公室、工廠影響非常之大,尤其在人員的流動上及出勤上,產生了很大的影響,甚至需要遠端視訊及在家上班,這時工廠的運作、貨物的進出仍然需要正常運作,如何以最少的人流解決物流運搬上的問題,需要更高階的運搬設備。



圖4 : 恆智重機物流運搬設備到了2019年開始進化成為無軌導引機種,與中強光電在影像識別軟體、光達地圖和AI機器學習領域合作。(攝影/陳念舜)
圖4 : 恆智重機物流運搬設備到了2019年開始進化成為無軌導引機種,與中強光電在影像識別軟體、光達地圖和AI機器學習領域合作。(攝影/陳念舜)

恆智重機面對這波疫情最重要的工作就是節流、開源,前者是利用TPS克服7大浪費,趁機強身固本;後者則是就是找出在工業4.0潮流下,可由恆智重機的無人車、AMR配合客製化設計、ERP派車系統,直接搬運到指定產線。此外,還需要與智慧服務、軟體商合作,實現資訊串流,不怕人力輸入出錯等,所有可讓硬體變得更有智慧的異業結盟空間的無限商機。


該公司物流運搬設備到了2019年更開始進化成為無軌導引機種,與中強光電在影像識別軟體、光達地圖和AI機器學習領域合作,由恆智重機提供模擬測試場域和韌體,即將在南港展首度結合雙機展示。未來也可望與機器人廠商進一步整合AGV、AMR,擴大工作範圍、提高效率,在疫情趨緩時有更多時間思考、整合,以因應回流台商彈性擴產需求。


@刊頭圖(source:files.fisher.osu.edu)


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