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漢翔邁向航太智慧製造 建議台航太業應掌握兩優勢突破市場競爭

目前全球天上飛的客機中,有九成都有採用到漢翔所生產的零件。李建樑

未來飛機製造效率要提升至少四倍產能才能應付未來商用客機市場需求。要在高標準品質要求下,既要提升製造效率,還要試圖降低製造成本,因此全球航太產業也紛紛導入工業4.0思維,透過智慧製造技術提升生產實力。而台灣航太工業龍頭漢翔投入智慧製造將近三年,從單機智機化邁向整廠智慧化,並在未來投入航太工業AI發展。

漢翔工業董事長廖榮鑫認為,現在台灣航太產業面臨環境與市場的雙面夾擊,必須借重自我優勢才能抓住機會、創造更多價值。一來是因為飛機市場需求面臨四、五倍生產效率提升的壓力,二來則是因為製造環境促使智慧製造的轉型迫在眉睫。

飛機製造不似汽車製造可單靠機器手臂完成組裝,航太製造現階段仍維持對人力的依賴。然而人力成本卻意外造就德、日快速發展智慧製造的契機。德國和日本在智慧製造的發展上為何較其他國家先進?廖榮鑫觀察,高工費率或許是促使其積極投入智慧化的主要原因之一,由於人力成本昂貴,若不投入智慧製造,想辦法提升機器的利用率取代人力缺口,在要求製造效率越來越高的情況下,光是人力成本就會壓垮這個產業。

除了高工費國家針對智慧製造技術開發,另一方面低工費國家也挾帶政府補助與各項優惠政策吸引製造業者回流與投資,積極搶攻航太產業,然而台灣卻正好處於高低工費國家的雙面夾擊。深感國際競爭的威脅加劇,推動工業4.0因此也成為漢翔欲提升市場競爭力的關鍵。

漢翔從2016年投入智慧製造至今將近三年,身為國內航太工業龍頭,漢翔遍及引擎製造、零組件製造、複合材料製造及組裝等,市場也遍及軍用與民用,因此對漢翔來說,其實第一步就已具有相當豐厚且札實的練兵場,可用來當作示範產線發展智慧製造。

短短半年的時間,在廖榮鑫全力支持下,漢翔的資訊工程部門就分別在岡山的發動機機匣三廠、先進複合材料中心以及機工工廠等地做出3個示範工廠,並於其中導入智慧製造管理系統iAIDC,等待資訊逐步完善、技術經過兩年多的優化後,全數拓展至各工廠使用。

廖榮鑫解釋,漢翔的iAIDC主要分為三個面向,分別是智慧化機台、智慧化製造以及智慧化管理。智慧化機台係善用機台聯網,蒐集機台運作數據後將其彙整到統一平台上,可達到即時審視全工廠每一個機台的實時狀態,用以檢視機台是否異常達到預防錯誤,或是擷取機台運轉中的各項參數值等。

智慧化製造則是擴大到整條生產線的監控,檢視工作站整體,包括每一個工作站之產量、正在處理哪些零組件以及工單的生產排程等。而在智慧化製造的開發上,漢翔還導入數位模擬系統協同設計與製造。

廖榮鑫指出,生產線模擬對於航太製造深具重要性。主要因為航太零件成本昂貴,像是引擎一顆要三、四百萬,複合材料也要將近幾十萬到百萬不等。「在加工過程中千萬不能出錯,否則成本虧損不堪設想」,因此漢翔在設計之初就先透過軟體模擬各項製程,包括鑽孔怎麼鑽、繞切怎麼切等,每個製造流程都事先經過模擬以確保無誤,才會開始進行加工作業。

至於iAIDC的智慧管理層面則是讓整個廠區的運作狀態皆能透過戰情室的呈現讓管理者無論於國內外掌握生產情形,因此主管們不論在國內外都可以集了解工廠運作情形。至於何時可以看到漢翔的智慧製造成果?廖榮鑫則認為急不來,但初期先給出40%的效率提升目標,而廖榮鑫則是認為,大數據的積累只少要三年的時間才能產生實質效益。

在漢翔的智慧製造計畫中,除了打造智慧製造管理系統外,漢翔也自行開發戰情決策系統,打造從全工廠產能、各分廠營運狀況個別管理到供應鏈等適用於不同層級的戰情中心。

而漢翔下個階段則是將發展工業AI。七月中旬時,漢翔即與清華大學合作,將借重清大AI智慧製造系統研究中心,在「智能化生產排程」、「智慧化供應鏈建構」、「人工智慧參數決策優化」、「機器視覺檢測」、「深度學習」等人工智慧的技術,將其導入自動化與機器人使其更為精準。

雖然航太產業在全球市場中的地位非常重要,但去年台灣航太產業年產值僅有千億美元出頭,佔國內GDP更不到1%,不過像以漢翔來說,目前全球天上飛的客機中,有九成都有採用到漢翔所生產的零件。台灣航太產業年產值較之其他產業雖不見得亮眼,但在全球市場中仍具有一定重要性,國內航太業者在市場的競爭中仍必須想出突破之道。

根據市場研究機構PwC發布的「2017年航太製造業吸引力評比報告」指出,在統整包含製造成本、勞動素質、基礎建設水準、產業規模、地緣政治風險、經濟實力和賦稅優惠等七大面向的數據中顯示,全球發展航太業最具吸引力的國家中,台灣總體排名第六,其中以勞動素質(第六)和製造成本(第七)排名最高。

廖榮鑫指出,台灣航太產業要突破市場競爭最好的辦法就是找出何為優勢、接著找到機會,並創造價值。從競爭力排行來看,台灣所能掌握的優勢就是從勞動數值層面中發揮好的一面,像是利用台灣遍及北中南完整的產業聚落所累積的專業知識,加上透過智慧製造技術讓製造成本優勢更加凸顯出來,如此一來在航太市場中才能夠憑藉優勢創造屬於台灣航太產業的更高價值。

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