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數位化排程與管理成關鍵
橡塑膠產業推進智慧製造

【作者: 陳念舜】   2020年10月07日 星期三

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受到這波疫情加速推進產業數位化轉型潮流下,由於國際橡塑膠產業還有限塑、節能減碳議題推波助瀾下腳步甚快,如今還分別落實於現場製造(OT)與維運管理(IT)等智慧化元素,料將有效提升台灣以中小企業為主的產業鏈上下游供應商競爭力。


基於汽車與3C科技、醫療、包裝、建築等領域持續推陳出新需求,目前不僅在短時間內驅動全球橡塑膠製品產量大幅攀升,也衍生了未來該如何藉由限塑、循環經濟等政策工具,實現減碳節能的環保永續課題。不僅要求橡塑膠產品在開發過程即應納入綠色設計概念,並搭配最佳化的生產方式與流程,才能讓產品盡可能以最高價值、影響環境最低的形式保留於循環系統內,避免造成資源浪費,從而創造使用者與製造、環境三方互利局面。



圖1 : 目前不僅汽車與3C科技、醫療、包裝等領域持續推陳出新需求,驅動全球塑膠製品產量大幅攀升,也要求其必須在開發過程即納入綠色設計概念,並搭配最佳化生產流程。(source:亮宇企業)
圖1 : 目前不僅汽車與3C科技、醫療、包裝等領域持續推陳出新需求,驅動全球塑膠製品產量大幅攀升,也要求其必須在開發過程即納入綠色設計概念,並搭配最佳化生產流程。(source:亮宇企業)

尤其是在製造端,台灣橡塑膠製造產業之所以屢獲國際大廠青睞,便是足以滿足於客戶邁向工業4.0智慧製造時代,要求應具備多樣少量化的高彈性客製化製造實力,推出各式各樣綠色製程服務、整廠輸出Turnkey等解決方案。在協助客戶引進新興材料彈性生產同時,仍可兼顧產品高良率及生產效率;進而降低能源消耗與塑料浪費,兼顧永續循環目標,讓限塑不再是唯一的環保方式。


即使近年來分布於台灣台南、台中、新竹一帶,約300餘家橡塑膠製品及加工廠商多屬勞力密集型中小企業,卻受制於缺工與成本競爭力不足,不得不選擇外移到中國大陸、東南亞等地生產。留在台灣的協力廠商在相近地域競爭更形激烈,而有加快朝數位轉型必要,期望業界能藉此逐步整合,再經由產品分類、功能差異、品質提升及有效市場區隔,改善台灣塑橡膠產業生態。


工研院期許推進機械產品數位化 落實橡塑膠產業永續經營

工研院IEK進一步表示,隨著近年來工業4.0潮流帶動製造業需求大幅變革,現今橡塑膠製造業大廠更應該經過建立數位化企業與供應鏈,以強化客製化與個性化商品製造、服務能力;同時建立高度彈性化生產能力,才能有效縮短產品研發與製造周期,提高人員工作效率與價值;進而重建國家及區域性製造體系、持續在製造體系中落實節能減碳的永續經營目標。



圖2 : 現今橡塑膠製造業更該建立數位化企業與供應鏈,強化高度彈性化生產能力,才能有效縮短產品研發與製造周期,提高人員工作效率與價值。圖為現場各部門連結MES與ERP系統架構示意圖。(source:亮宇企業)
圖2 : 現今橡塑膠製造業更該建立數位化企業與供應鏈,強化高度彈性化生產能力,才能有效縮短產品研發與製造周期,提高人員工作效率與價值。圖為現場各部門連結MES與ERP系統架構示意圖。(source:亮宇企業)

期盼藉此推進機械產品智慧化發展的關鍵議題,可概分為:


1.數位化與連結,通過數位化感測與連結,達成設備、產線與工廠數位化,加入工業物聯網應用開發平台,導入數位3D模型/Digital Twins應用。


2.資料分析與加值應用,陸續達成關鍵資訊可視化、巨量資料分析之後,可透過人工智慧、深度學習來輔助決策,實現設計與控制最佳化、供應鏈智慧化。


3.OT與IT系統整合,待MES與ERP系統完成整合後,即可進行設備/資產運作管理,提高生產效能/彈性,進而實現資源使用最佳化,確保資訊/設備安全。


4.人機介面與人機協同,由於最佳智慧工廠並非無人工廠,還須以人為核心,導入智慧化人機介面,搭配協同機器人(Co-Robot)、AR/VR/MR等進行人機共工作業,與環境整合。


5.製造服務商業模式,最終基於服務的新獲利模式,打造經過資訊擷取、分析、加值來共同獲利的跨企業新商業模式及生態圈模式。


亮宇投入數位化 兼顧生產管理效率與品質

向來採取專業製造汽機車、機械用油封自創品牌「LYO」和OEM雙軌策略並行的亮宇企業,不僅產品至今暢銷全球五大洲,80%外銷歐美地區為主,未來還可望積極開發中東市場,以拓展國際市場佔有率。



圖3 : 亮宇企業採取專業製造汽機車、機械用油封自創品牌「LYO」和OEM雙軌策略並行,至今產品暢銷全球五大洲。(source:亮宇企業)
圖3 : 亮宇企業採取專業製造汽機車、機械用油封自創品牌「LYO」和OEM雙軌策略並行,至今產品暢銷全球五大洲。(source:亮宇企業)

因為對市場深入瞭解,亮宇企業除了對研發新品不遺餘力,也考量加碼投資自動化機械設備,打造企業積極邁向數位化關鍵策略的一環,既有助於提高生產效率,而成為台灣中小企業自動化成功範例;並陸續導入電腦輔助分析軟體,建立各種材質分析資料庫,確保即使面對國內外競爭對手,仍然可在品質及領先技術上,享有相當大優勢。


且由於體認到唯有經過嚴格的品檢管制,才能確保產品品質,提升競爭力,所以亮宇企業讓每位員工都實際參與品質改善工作,進而落實於平日工作習慣。陸續於1994年取得ISO 9002:1994、2000年轉版ISO 9001:2000認證,再利用ISO 9001國際品保制度,自研發、生產以至客戶服務都執行嚴格的稽核控管制度,不斷轉動PDCA(計劃,執行、檢討、改善行動)循環,以提升產品品質、提供必要服務來增加客戶滿意度;緊接著在2005年更導入與全面落實TS 16949作業要求而取得認證,順利於2009年成功取得轉版ISO/TS 16949:2009與ISO 9001:2009雙證書。


同時引進各式自動化設備及全系列精密檢驗儀器,將各種管理資訊結合品質保證體系,自研發設計、開發模具、原料採購管理、製程品質管制,到成品驗收、包裝、倉儲等,均落實於日常工作中以確保品質。


亮宇企業回顧該公司約5~6年前決定要開始投入數位化之旅緣由,主要可歸功於當時曾參與一場由工研院主辦的研討會上,聽取業界分享相關經驗後,才正式啟動數位轉型;並陸續派員前往裕隆集團三義廠、瑞士商在台灣發貨中心等地實際觀摩自動化,再落實導入自家公司生產流程,以取代傳統紙筆紀錄的缺點,盼最終達成無紙化目標。


其初始先選擇該公司最想達成智慧化的核心為自動化排程系統,得以經由電腦安排原物料、工件依序進廠和上線時間,確保在現今產業多樣少量生產型態下,仍可順暢生產;並防止靠傳統人力用紙筆輸入成千上百筆資料時不夠完整,或可能發生的失誤風險;從而導入數位看板,讓現場員工在適當時間上線。


接著自行開發ERP、MES等系統軟體,可支援管理該公司上中游20~30家原材料、加工等供應商安裝與排程應用;並分別加入QR-code、Bar code等標籤,以便符合亮宇企業數位化


標準交貨、驗收流程SOP,待物料、半成品進廠後與現場一貫化同步作業。


亮宇企業認為,至今推動數位化帶來的好處,是除了縮短產品出貨時間之外,已可在1~3天內完成從接單到出貨等完整流程;還能提升廠內工業、車用油封及物料出入庫效率,包含所有庫存備品、上架或出貨等即時資訊,皆可經由倉管部門電腦在現場人員領料同時更新、上傳。現在倉管人員只須按下搜尋鍵,就能一次完成搜尋產品及生產履歷,不必再像傳統手寫輸入後,還要一筆筆耗時翻找。



圖4 : 亮宇企業認為推動數位化帶來的好處,是除了縮短產品出貨時間之外,還能提升廠內工業、車用油封及物料出入庫效率。圖為現場包裝組輸入頁面為例。(source:亮宇企業)
圖4 : 亮宇企業認為推動數位化帶來的好處,是除了縮短產品出貨時間之外,還能提升廠內工業、車用油封及物料出入庫效率。圖為現場包裝組輸入頁面為例。(source:亮宇企業)

同時結合該公司累積42年經驗,針對廠內自動化設備導入精度補償、故障預兆診斷等功能;並依自主開發模具而掌握其不同製作次數上限所累積的大數據,來判斷模具壽命是否即將屆期?據統計完成數位化後,目前亮宇企業的員工每人每小時產能(PPH,人均產值)已從6年前約500件,提升為700~900件,與同業大廠不相上下;同時具備客製化設計能力,只要業務接單或研發設計部門出圖之後,即可交由生產部門的CNC自動化加工。


即使近年來這波疫情造成工業、車用油封訂單略減,其他同業甚至傳出無薪假或瀕臨倒閉消息,亮宇企業不僅受創相對較輕,目前廠內還分為新、舊兩處廠區,新廠主要負責倉儲、物流出進貨管理;舊廠則用來儲存所需原物料及模具,提供CNC工具機加工生產、修整,和後續品檢、包裝流程。以因應現今市場多樣少量化生產需求,並配合MES製程管理而儲備大量各式油封和橡膠原料、藥劑配方,以接續下一步驟製程。


亮宇企業指出,該公司下一階段數位轉型將會持續蒐集製造現場的每位幹部回饋資訊,以解決實際所面對問題,包含將機械運行中產生的溫度、濕度、壓力、時間等各式各樣參數輸入資料庫後定期檢討,配合主管可自遠端監看現場製造實況,逐步提升在智慧製造領域競爭力。


**刊頭圖(soruce:leveragebusinessone.com.au)


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