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台灣精銳更勝隱型冠軍
承襲德系鐵血基因管理

【作者: 陳念舜】   2017年11月24日 星期五

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隨著國際智慧製造潮流不斷,減速機也必須跟進模組化、彈性配置趨勢。但台灣製造廠商過去受制於技術、人才與管理能力,始終難以突破歐、日系隱型冠軍壟斷。直到台灣精銳科技導入德國鐵血管理基因,並開始投入自製減速機才漸有改觀,甚至反攻歐日市場。


尤其在各國製造業競爭越來越激烈的情況下,為了防止隨之而來的新產品開發及量產速度,恐無法跟上市場改變;曠日費時研發,往往阻礙了及時切入市場的契機,勢必須提升智慧工廠的彈性化、客製化配置能力。而目前除了同屬電控元件之一的伺服馬達與驅控系統模組化相對容易外,也不能忽略足以提高馬達扭力,增加機械荷重的減速機等關鍵零組件。


然而,過去因受制於基礎科技、研發製造人才與管理能力不足,台灣製造廠商始終無法突破歐、日系隱形冠軍壟斷的天塹。直到台灣精銳科技(APEX)自30年前(1987)成立,除了從塑膠射出機產業專用的工業機器人起家,逐步成為全台灣首家可量產機器人廠商。進而在15年前開始投入,研發生產一系列伺服馬達用高精度行星式減速機,強調有別於其他委外加工的台灣同業,而能自主掌握研發製造流程。因此得以專注於開發少量多樣化市場,產品涵括從小到大不同的尺寸機種,只要稍微改變齒數,相關製程、技術就會對應發生改變。進而可配合最迅速的工作流程,減少產品開發週期時間;精確交付所需零組件產品與服務,能讓使用者快速回應市場,在急迫時間內,面對龐大生產線需求。



圖1 : 台灣精銳科技透過內部高度垂直整合,得以專注於少量多樣化市場,研發生產一系列伺服馬達用高精度行星式減速機。(攝影╱陳念舜)
圖1 : 台灣精銳科技透過內部高度垂直整合,得以專注於少量多樣化市場,研發生產一系列伺服馬達用高精度行星式減速機。(攝影╱陳念舜)

台灣精銳科技公司總經理郭崇哲表示,由於減速機應用範圍廣泛,遍佈所有工業自動化市場,不容易受到任一產業景氣的短暫起伏影響。即便現今半導體、光電產業不斷提升精度達μm、nm等級,還須仰賴精密自動化設備支持,該公司至今仍可維持每年2位數成長率。郭崇哲說:「不僅於品質已追上國際排名領先的減速機製造大廠、具備價格優勢,甚至可與歐日系隱形冠軍短兵相接,所仰仗的就是提供高效率產出與快速服務,以掌握先機。」


目前90%以上產品都以外銷為主,又以美、日、韓市場表現最佳,歐洲市場則須面對最大對手德國的齒排、齒輪、減速機產品發達,且當地客戶對歐系眾多百年品牌的高度忠誠,而難以切入。其手中最精銳的武器,就是有別於歐洲一線大廠,往往需要數週~1月交貨期,台灣精銳則搭配廠內自動倉儲系統,強調僅須約3~5天即可交貨,最熱門機種甚至可在當天出貨;另為因應當前缺料問題,更已在遍布全球26國共31家代理經銷通路均已準備了充足庫存的料源、半成品,以便快速供貨。


齒條、動力刀塔解決方案 模組化滿足多樣需求

台灣精銳旗下的產品包括在今(2017)年國內外自動化專業大展發表多款減速機系列,皆強調具備高效能、低噪音及背隙(1微分);且不必為了維持精度而採用預壓齒輪,增加磨擦力,可延長使用壽命;同時利用彈性靈活的安裝直徑,提供所開發多款齒輪任意拼接。


其最新推出的「單馬達動力刀塔」便採用單一伺服馬達,再經控制機構分別驅動刀盤與動力刀具,得以快速切換刀具及高速切削,以提升工作效率;同時採用自主生產的三片式曲齒聯軸器,以確保優異的定位及重複精度;其扭力限制器,也能有效降低碰撞損壞的風險,進而達到較低投資成本和維修保養需求,卻有較高可靠度。因為較少干涉而提高應用性,得以滿足工具機與自動化產業的各項需求,郭崇哲表示,動力刀塔可視為僅次於主軸的第二顆心臟,現也用在自家加工廠的CNC工具機上,相信更適用於協助客戶生產更好產品。



圖2 : 與自主開發的「單馬達動力刀塔」組成完善產品線,現也安裝在自家加工廠的CNC工具機上,相信能協助客戶生產更好產品。(攝影╱陳念舜.)
圖2 : 與自主開發的「單馬達動力刀塔」組成完善產品線,現也安裝在自家加工廠的CNC工具機上,相信能協助客戶生產更好產品。(攝影╱陳念舜.)

另為因應現今不同減速機法蘭面規格的解決方案;同時開放相容於各家伺服馬達,達到慣性力矩和輸出扭力最佳化。如為迎合航太加工特性,便能靈活便變換齒輪以驅動加減速,以符合複合材料、長行程等不同材料。郭崇哲指出,該公司自製減速機、動力刀塔都屬於標準品之一,未來無論是工具機、航太加工或綠能產業(追日型太陽能、風力電機),只要須搭配所蒐集3萬筆各家伺服馬達的幾何介面、扭力、轉速等資料匹配運作的機械,即是可以選擇切入的市場之一。


今年還積極推廣高速、高精度,且低噪音、高強度耐磨的「齒條(齒排+齒輪)」解決方案,主要用於龍門CNC工具機、自動化上下料設備。強調足以取代現今大型工具機軌道上的滾珠螺桿,避免長度超過2m時,中段容易垂墜的長度限制,而影響螺帽精度及速度,或導致兩邊支撐端易裂;且因為減速機可直接鎖固於床台,交期快且更符合工具機對長行程精確定位、高速移動的需求,甚至可搭配組裝走道型機器人,已獲DMG航太級工具機,與其他雷射切割機廠商採用。


與其他同業最大不同處,為台灣精銳還是現今唯一擁有可整合生產齒排+齒輪+減速機「三合一」製造能力的廠商,以達到客戶所需出力、精度、壽命。一舉解決過去客戶必須分別找到3家廠商,提供所需齒輪+齒排所需的模數、齒數、硬度,以及可搭配的減速機,防止規格不一影響整體配合度與精度。同時在網站上提供產品即時選用服務,只要客戶輸入設定所需的規格、參數等條件,經過軟體選型、重量、速度、加速度設計確認後,即可在最短的時間內得知最適合的產品;再搭配三合一解決方案服務,持續改進組裝工程效率。



圖3 : 台灣精銳擁有整合齒條「三合一」製造能力,可防止過去客戶須分別找出3家廠商的規格不一,恐影響整體配合度與精度的問題。(攝影╱陳念舜)
圖3 : 台灣精銳擁有整合齒條「三合一」製造能力,可防止過去客戶須分別找出3家廠商的規格不一,恐影響整體配合度與精度的問題。(攝影╱陳念舜)

有別於現今國際大廠都尚未定義出齒排系統規格標準,只是將傳統齒輪攤平後,再交由各廠自訂材質、硬度標準。台灣精銳還率先將之規格化,同時導入高階齒輪三次元量測技術,以嚴格檢測齒輪幾何公差,要求每個零件在廠內組裝就要符合誤差值μm等級規範,確保設計的組裝品質;齒輪檢測儀則能真實掌握齒形的加工精度與節距誤差,以降低公司產品的噪音與震動。


現今還自行添購熱處理、氮化處理、表面硬化等設備,除了可鍍鎳、鉬或不鏽鋼,並要求齒排本體均通過高周波、滲碳硬化、陽極處理,以確保材質穩定可靠;經過消磁程序,以防止研磨過程中受到磨床的磁性夾具影響,不會在安裝後吸附金屬,降低精度;以磁粉探傷,避免在長行程傳輸過程中損害加劇。


能力自主唯快不破 對外競爭無堅不摧

郭崇哲指出,當時該公司決定要走向垂直整合路線,即除了基於追求品質,如熱處理須有一定的規模,才會有委外加工廠願意特別調控時間、溫度配合,以免導致材料出問題;還能因此省下委外處理耗費的成本、自主管控零組件交期。否則,如過去關鍵零組件技術、料源都被歐日系大廠壟斷時,將導致設備製造廠商無法準確掌握交期與價格。


由於台灣精銳掌握齒輪核心製造優勢,具有比國內外同級產品更高耐用壽命、抗磨耗與高精度等特點。包括在一、二廠內地下實驗室內,配置各式精密量測檢具,以維持20℃均溫,防止因熱膨脹、震動導致偏差。且在每日派工前,就會先將每部CNC工具機預計生產的工件與尺寸檢測結果清單比對,將規格統一化,以確保首顆工件符合加工規範後,再交由操作員控制生產,此時已將機器參數調校完成;接下來還會在每生產3~4顆工件時另檢測一次,以確保若發生問題時,能及時回溯修正。


此外,透過自行添購製程所需設備,還能藉此培養掌握技術的能力。「而這些累積的know-how能力都會保留在系統中,而非個人腦袋。」郭崇哲說,這也等於在無形中已導入了工業4.0概念,但該公司更講究實事求是,而非一眛追求無人工廠。他強調:「工業4.0並非適用於每個人都戴同一頂帽子,而須要不同產業都通過分析自家生產能力、智慧化程度、產品定位才能清楚定義,並找出個別所需的專屬解決方案。」


注入德系鐵血管理基因 合理達成智慧製造水到渠成

台灣精銳的最大特色之一,還有從董事長沿襲而來的德式鐵血管理精髓,從研發、製造、產銷垂直整合。郭崇哲自德國取得工學博士學位再回到台灣工作後,也將之落實於公司治理制度,強調「淡化個人色彩,考核人力的標準並非有形的條款,而是無處不在的精神!」


無論獎懲都須要有憑據執行,而非僅依個人一時好惡。在客觀上,依電腦派工資料來判斷個人產能,是否達成預設目標值;再加入主管從主觀上,評估其整體工作表現。郭崇哲認為:「重點是如何透過電腦資料來回溯工單究責,或獎懲當時的現場執行人員。」


只要員工按照公司的SOP生產,即便可能減少效率、增加刀具磨損,卻絕對不會發生撞?或損毀工件事故。反之,在排除SOP出錯所致的變數外,一旦因員工操作不當而撞車,損失的不會只有機器,還有產能和重新模擬製程等龐大的隱形成本。


主管在過程中也會進行走動式管理,一旦員工遇到製程、設備不合理處,即可隨時舉手表達;若改善意見通過內部專業生產技術部門審核,還能得到嘉獎。郭崇哲說:「公司治理雖嚴,也很敢給!」如目前公司內部共有700名員工,每季都會依點數,自營業額提撥一定比例、額度的營業獎金;懲處也只針對獎金,給的本薪甚至還比今年股王高。


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