用5G AIoT解決傳產困境 世豐螺絲智慧賦能全面提升競爭力
- 林佩瑩/高雄
無論是日常生活或工廠環境,螺絲都是最常見的金屬扣件,這類產品的外觀看似簡單,然而無論是尺寸、結構、材質,都須因應使用場域有不同設計。由於螺絲種類多元,且製程技術高度倚賴資深師傅,導致專業技術傳承不易,對此深耕建築金屬扣件市場多年的世豐螺絲,在經濟部技術處的指導下加入「亞灣5G AIoT智慧製造業創新應用計畫」,並透過金屬中心協助,將國產5G O-RAN智慧製造系統導入產線中,藉此量化製造環節中的各項數據,優化產品設計與製造效能,並帶動台灣螺絲產業升級。
成立於1973年的世豐螺絲2023年適逢50周年,長達半世紀所累積的線材進料、打頭、成型、搓牙、熱處理、塗層、電鍍或磷酸鹽、包裝等各種製程技術,讓公司產品深獲客戶信任,總經理陳駿彥以建築螺絲為例,公司利用特殊塗層技術製造的碳鋼螺絲,防鏽能力等同不鏽鋼材質產品,但售價僅為後者的二分之一,產品問世後迅速建立起市場口碑,成為歐美建築業最常選用的金屬扣件之一。
少子化造成困擾 專業技術傳承不易
不過在亮眼成績背後,世豐近幾年也遭逢產業特有的營運困境。陳駿彥進一步分析,螺絲製造的痛點包括設計、製造與後勤管理三大層面。在設計方面,該公司生產的螺絲產品應用場域特殊,產品的結構與強度需精準符合使用者需求,因此須耗費大量時間與客戶來回討論,產品開發時程難以縮短。製造端的問題根因則在高度倚賴人力技術,他表示螺絲機台的構造簡單,製程關鍵在於模具的修整、調控,要完成此作業需要長期經驗,只能由資深師傅負責,因此螺絲營運者都面臨了作業效率低、人才養成時間長等困境。
相同困境也發生在後勤管理,產線機台在維修保養時,需經驗豐富的資深師傅協助,此作業模式讓工廠作業產生高度風險,一旦資深技師無法親臨現場,產線就被迫停擺。除了機台設備維修,產品管理也是痛點之一,由於螺絲體積小,單一品項的物流成本過高,因此通常是多筆訂單湊滿一個貨櫃才會出貨。在此同時,螺絲的品項多、工序複雜,如果製程或物流任一環節發生錯誤,都會連帶影響整個貨櫃。
產業特色帶來的多種痛點外,陳駿彥點出螺絲產業的另一個困境「台灣社會的高齡化與少子化問題」。他提到螺絲製造屬勞力密集產業,在資深師傅陸續退休、年輕人投入傳統製造業意願不高,技術斷層問題開始浮現。在此同時,市場客製化需求漸高、產品生命週期快速縮短,也讓傳統製造業的壓力愈來愈大,要克服上述挑戰,導入智慧製造系統是企業維持競爭力的必要作為,世豐也在金屬中心的推薦下加入「亞灣5G AIoT智慧製造業創新應用計畫」,並藉由該中心團隊的協助引入5G O-RAN架構。
5G結合AIoT 落實世豐智慧化願景
世豐的5G專頻專網採用獨立組網架構、台灣的n79專網頻段與台灣自主研發的OAN 基地台,n79專用頻段可讓訊號不受其他無線設備干擾,all-in-one 5G型基地台的小體積特色,則讓系統佈建更靈活有彈性。在傳輸方面,5G 訊號可涵蓋扣件生產試驗區域,並提供大頻寬上傳網路和多終端同時連結的傳輸服務,其連網裝置包含可擷取加工成型機與感測數據的智慧機上盒、可用於加工調模與遠端專家指導的5G AR頭盔、可遠端管控連網設備的5G SIM卡認證機制,透過上述軟硬體技術的整合,世豐順利解決各種營運痛點。
陳駿彥進一步介紹金屬中心計畫團隊為世豐建構的5G AIoT智慧製造系統細節。在產品開發階段,此系統可透過AR功能,以過去golden sample的數據為標準,在軟體上設計出最佳化產品,解決以往必須反覆偵錯(trial and error)、來回調校的耗時問題。專業技藝傳承部分,此系統的5G AR系統可數位化紀錄資深師傅的調模技術,新進員工只須配戴AR頭盔,就可獲得完整的專業訓練。此套系統也可用於機台維修,以AR系統協助新進員工快速完成維修訓練,提升設備的妥善率,強化產線稼動率。
陳駿彥接著指出,5G技術在此系統中扮演了關鍵角色。由於扣件業製品多樣性高,廠區內需要依訂單調整生產機台與動線,AR攜帶式裝置在進行打樣調模與設備維護,並裝設鍛力與振動感測器以即時進行製造異常診斷時,需可靠且大於200Mbps上傳頻寬的無線通訊技術,Wi-Fi的頻寬雖夠,但製造現場的干擾嚴重,容易影響訊號傳輸的穩定度,因此5G專頻專網是唯一解方。在5G架構下,廠區設備與人員可自由移動,AR影音與感測數據也能大量、穩定上傳,可有效提升整體製程效能。
經過一年的需求調整、功能設計與系統建置,世豐的5G O-RAN智慧製造系統已於2022年12月上線,陳駿彥透露目前的運作穩定,效益也逐步浮現,對於接下來的規劃,已著手啟動多項計畫,將有更多採用5G連線的加工機台,近期計畫則是導入AMR(Autonomous Mobile Robot;自主移動機器人),建置無人化自動搬運環境,未來世豐將持續整合新技術,透過科技賦能,帶動在地螺絲供應鏈產業升級。