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手握電動車大單 齒輪廠本土的「低成本智造」心法

本土深耕齒輪製造四十年。圖為本土董事長林森(中)、總經理林益民(右)及副總經理林益斌(左)。李逸涵

台灣齒輪廠本土,不僅是全球最大電動車品牌在台齒輪供應商,前陣子更搶先打造出亞洲首個電動車二速齒輪變速箱,跨出台灣從汽車零件製造往模組系統發展的一大步。而成立40年,本土除了深耕齒輪開發製造,近年也積極深化「內在」,透過智慧製造備戰電動車新時代。

在電動車心臟的動力系統中,除馬達外,另一個核心零組件,就是幫助電動車變速的齒輪箱。一直以來,單速齒輪箱的缺點是高速行駛與續航力只能二擇一,但本土與工研院合力開發的二速齒輪箱,讓電動車兩個都要,也因此這項技術在發布之時,備受關注,更吸引鴻海與和碩兩大廠到來。

努力多時的成果,一朝展現,但事實上對這家齒輪製造商而言,正開始新一輪的挑戰。

為了迎接電動車新時代,本土近年布局智慧製造,下了不少功夫。本土總經理林益民表示,本土做智慧製造,主要是希望透過自動化達到「低成本製造(LCIM)」的目標,包括自動生產、自動上下料、自動量測、自動回饋、自動物流、自動倉儲等,並從單站自動化,最終串成全製程的自動化。而這麼做的目的,如上述提及,與成本有著很大的關係。

手握電動車訂單 加速自動化布局

作為全球最大電動車品牌在台齒輪供應商,本土與電動車客戶打交道,發現電動車顛覆的不僅是汽車產業百年架構,還有商業思維。林益民透露,電動車時代崛起的「新創」,其實某種程度上更像是電子業,尤其在議價方面,更能體會傳統汽車製造商與電動車客戶的差異。這也是為什麼本土在智慧造的藍圖裡,會先以成本為出發點考量的原因之一。

不論身處在哪一個產業,對大多數的製造業者來說,「降本增效」儼然已成為當前產業的核心課題。如何在既有條件、空間下提高生產效率、拉高設備利用率,發揮最大生產效益,自動化在其中扮演的角色實非常關鍵。

林益民表示,製造業者無不希望能夠做到24小時不間斷生產,本土自己計算,比起一般生產,不間斷生產的產量可多出4倍,誰都希望把產能拉高拉滿,但以現行依賴大量人工作業來說,很難做到,加上台灣也面臨越來越的缺工問題,如今導入自動化,儼然已非考慮的選項,而是必然要做的事。

林益民表示,曾有同業來本土觀摩,看到本土對於自動化的投資,嘖嘖稱奇的同時,也暗嘆背後肯定花了不少錢。他坦言,導入自動化確實不是件容易的事。舉例來說,當你要達到彈性生產,前置作業包括夾治具、自動換模系統、機器手臂等相關配套,或整合、或重新設計,而除了硬體設備,諸如管理系統的串接,也是另一番工程,龐大的基礎工程,怎不讓製造業者卻步,更遑論背後的資本支出。

那麼製造業者該從何下手?林益民也以本土的經驗分享一路走來的做法。他表示,台灣大多以中小企業為主體,較難以參照先進製造大國對於工業4.0的做法,做到全自動化生產不無可能,但要視企業屬性、規模與量體而定,而每個企業應先找到適合自己的生產模式,再決定導入自動化的比例,而以本土這樣的傳產來說,由於量體不如電子業大,反而更傾向以人機協作為主的生產模式,而他也點出最後的關鍵,就是利用精實生產管理的角度,來評估哪些生產環節適合導入自動化,或保留人力。

導入自動化,應先從生產價值高的地方做起。林益民表示,像是以齒輪製造來說,齒輪加工機的售價比一般CNC加工機貴5~10倍,高階齒輪加工機更長年被歐美大廠寡佔,因此對齒輪業者來說,生產設備即是一種重投資,運用得宜,當設備利用率提高,產能放大,整體價值才會顯現出來。

技術不是問題 管理才是挑戰

而在降本的目標中,管理成本便是一大挑戰。林益民觀察,台灣實有不少中小企業秉著成熟的生產製造技術,在市場中拚搏半世紀,至今屹立不倒,這是傳統隱形冠軍的特色,但他們現在遇到的問題,反而更多聚焦於技術之外,而是如何透過再升級,讓生產管理越來越細緻,這也促使他們更加積極擁抱智慧製造。

例如,常見於電子業的管理思維也逐漸步入汽車零組件產業中,試圖從批量管理走向逐筆追溯。本土近年為了提高對產品的掌握度,也開始在重要製程中針對每顆齒輪上都打上QR Code,目的是為了完整記錄每顆齒輪的製造履歷,以便在異常出現時,方便管理單位快速釐清異常所在與原因,而未來本土也希望能將精實管理做到極致,做到全製程的逐筆追溯。

除了打造齒輪的生產履歷,本土也透過改善人工作業模式,優化現場管理,消除過去傳產常見資訊不即時、錯漏的陋習。但傳產過去習以仰賴人工,一朝改變,談何容易,因此本土掌握的原則,是在最低限度更動現有人工作業模式下,讓機器整合更多自動化、智慧化技術,勾勒出最佳化的人機協作方式,為此本土近年也在機聯網、資訊數位化、智慧機械等各方面下了很多功夫。

包括在「就源輸入」原則下,讓加工設備透過聯網,與ERP、MES等管理系統整合,達到雙向訊息回饋,除了自動向上位系統回報加工狀態、加工數量、機台參數等,一來避免事後還要透過人工登入資訊,產生資訊落差,二來還可以藉此追蹤生產履歷,達到品質分析管理,而另一方面,加工設備也能透過系統自動化派工、載入工單製令。

除此之外,本土也利用現代人「人手一機」的習慣,以App輸入取代紙本作業,林益民強調,如何最低限度更動現有作業模式,關鍵就在於必須讓使用者「無感」,因此在簡化操作流程與友善的使用介面下,儘可能不增加使用者負擔,提高其接受度,林益民也觀察到,像這樣的數位工具,反而更容易在工廠中成功推動。

而除了機聯網、導入數位工具等工程,本土也透過自動化讓機器設備更聰明、提高生產效率。舉例來說,在加工過程中引起加工誤差的原因有很多,而刀具的磨損正是其中之一,過去現場要透過作業員手動測量、輸入參數,進行二次修正,但現在本土透過開發自動量測技術,除了機上量測避免手動誤差外,也能將量測結果即時反饋到加工機中自動進行補正。

林益民大方分享當前本土在智慧製造之路上的努力耕耘,但他仍認為,這段路還很長,而後疫情時代,接踵而至的產業環境變革,也已經不容許業者停滯,或走回頭路。事實上,與台灣齒輪王和大相比,本土是相對小的家族企業,但或許這也是許多台灣中小企業的特色之一,能夠以更多元、更彈性的優勢出擊,找出最適合自己的方式,反而在智慧製造的大環境中走出獨有的一片天。

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