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数位化排程与管理成关键
橡塑胶产业推进智慧制造

【作者: 陳念舜】2020年10月07日 星期三

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受到这波疫情加速推进产业数位化转型潮流下,由于国际橡塑胶产业还有限塑、节能减碳议题推波助澜下脚步甚快,如今还分别落实于现场制造(OT)与维运管理(IT)等智慧化元素,料将有效提升台湾以中小企业为主的产业链上下游供应商竞争力。


基于汽车与3C科技、医疗、包装、建筑等领域持续推陈出新需求,目前不仅在短时间内驱动全球橡塑胶制品产量大幅攀升,也衍生了未来该如何藉由限塑、循环经济等政策工具,实现减碳节能的环保永续课题。不仅要求橡塑胶产品在开发过程即应纳入绿色设计概念,并搭配最佳化的生产方式与流程,才能让产品尽可能以最高价值、影响环境最低的形式保留于循环系统内,避免造成资源浪费,从而创造使用者与制造、环境三方互利局面。



图1 : 目前不仅汽车与3C科技、医疗、包装等领域持续推陈出新需求,驱动全球塑胶制品产量大幅攀升,也要求其必须在开发过程即纳入绿色设计概念,并搭配最隹化生产流程。(source:亮宇企业)
图1 : 目前不仅汽车与3C科技、医疗、包装等领域持续推陈出新需求,驱动全球塑胶制品产量大幅攀升,也要求其必须在开发过程即纳入绿色设计概念,并搭配最隹化生产流程。(source:亮宇企业)

尤其是在制造端,台湾橡塑胶制造产业之所以屡获国际大厂青睐,便是足以满足于客户迈向工业4.0智慧制造时代,要求应具备多样少量化的高弹性客制化制造实力,推出各式各样绿色制程服务、整厂输出Turnkey等解决方案。在协助客户引进新兴材料弹性生产同时,仍可兼顾产品高良率及生产效率;进而降低能源消耗与塑料浪费,兼顾永续循环目标,让限塑不再是唯一的环保方式。


即使近年来分布于台湾台南、台中、新竹一带,约300余家橡塑胶制品及加工厂商多属劳力密集型中小企业,却受制于缺工与成本竞争力不足,不得不选择外移到中国大陆、东南亚等地生产。留在台湾的协力厂商在相近地域竞争更形激烈,而有加快朝数位转型必要,期望业界能借此逐步整合,再经由产品分类、功能差异、品质提升及有效市场区隔,改善台湾塑橡胶产业生态。


工研院期许推进机械产品数位化 落实橡塑胶产业永续经营

工研院IEK进一步表示,随着近年来工业4.0潮流带动制造业需求大幅变革,现今橡塑胶制造业大厂更应该经过建立数位化企业与供应链,以强化客制化与个性化商品制造、服务能力;同时建立高度弹性化生产能力,才能有效缩短产品研发与制造周期,提高人员工作效率与价值;进而重建国家及区域性制造体系、持续在制造体系中落实节能减碳的永续经营目标。



图2 : 现今橡塑胶制造业更该建立数位化企业与供应链,强化高度弹性化生产能力,才能有效缩短产品研发与制造周期,提高人员工作效率与价值。图为现场各部门连结MES与ERP系统架构示意图。(source:亮宇企业)
图2 : 现今橡塑胶制造业更该建立数位化企业与供应链,强化高度弹性化生产能力,才能有效缩短产品研发与制造周期,提高人员工作效率与价值。图为现场各部门连结MES与ERP系统架构示意图。(source:亮宇企业)

期盼借此推进机械产品智慧化发展的关键议题,可概分为:


1.数位化与连结,通过数位化感测与连结,达成设备、产线与工厂数位化,加入工业物联网应用开发平台,导入数位3D模型/Digital Twins应用。


2.资料分析与加值应用,陆续达成关键资讯可视化、巨量资料分析之后,可透过人工智慧、深度学习来辅助决策,实现设计与控制最佳化、供应链智慧化。


3.OT与IT系统整合,待MES与ERP系统完成整合后,即可进行设备/资产运作管理,提高生产效能/弹性,进而实现资源使用最佳化,确保资讯/设备安全。


4.人机介面与人机协同,由于最佳智慧工厂并非无人工厂,还须以人为核心,导入智慧化人机介面,搭配协同机器人(Co-Robot)、AR/VR/MR等进行人机共工作业,与环境整合。


5.制造服务商业模式,最终基于服务的新获利模式,打造经过资讯撷取、分析、加值来共同获利的跨企业新商业模式及生态圈模式。


亮宇投入数位化 兼顾生产管理效率与品质

向来采取专业制造汽机车、机械用油封自创品牌「LYO」和OEM双轨策略并行的亮宇企业,不仅产品至今畅销全球五大洲,80%外销欧美地区为主,未来还可望积极开发中东市场,以拓展国际市场占有率。



图3 : 亮宇企业采取专业制造汽机车、机械用油封自创品牌「LYO」和OEM双轨策略并行,至今产品畅销全球五大洲。(source:亮宇企业)
图3 : 亮宇企业采取专业制造汽机车、机械用油封自创品牌「LYO」和OEM双轨策略并行,至今产品畅销全球五大洲。(source:亮宇企业)

因为对市场深入了解,亮宇企业除了对研发新品不遗余力,也考量加码投资自动化机械设备,打造企业积极迈向数位化关键策略的一环,既有助于提高生产效率,而成为台湾中小企业自动化成功范例;并陆续导入电脑辅助分析软体,建立各种材质分析资料库,确保即使面对国内外竞争对手,仍然可在品质及领先技术上,享有相当大优势。


且由于体认到唯有经过严格的品检管制,才能确保产品品质,提升竞争力,所以亮宇企业让每位员工都实际参与品质改善工作,进而落实于平日工作习惯。陆续于1994年取得ISO 9002:1994、2000年转版ISO 9001:2000认证,再利用ISO 9001国际品保制度,自研发、生产以至客户服务都执行严格的稽核控管制度,不断转动PDCA(计划,执行、检讨、改善行动)循环,以提升产品品质、提供必要服务来增加客户满意度;紧接着在2005年更导入与全面落实TS 16949作业要求而取得认证,顺利于2009年成功取得转版ISO/TS 16949:2009与ISO 9001:2009双证书。


同时引进各式自动化设备及全系列精密检验仪器,将各种管理资讯结合品质保证体系,自研发设计、开发模具、原料采购管理、制程品质管制,到成品验收、包装、仓储等,均落实于日常工作中以确保品质。


亮宇企业回顾该公司约5~6年前决定要开始投入数位化之旅缘由,主要可归功于当时曾参与一场由工研院主办的研讨会上,听取业界分享相关经验后,才正式启动数位转型;并陆续派员前往裕隆集团三义厂、瑞士商在台湾发货中心等地实际观摩自动化,再落实导入自家公司生产流程,以取代传统纸笔纪录的缺点,盼最终达成无纸化目标。


其初始先选择该公司最想达成智慧化的核心为自动化排程系统,得以经由电脑安排原物料、工件依序进厂和上线时间,确保在现今产业多样少量生产型态下,仍可顺畅生产;并防止靠传统人力用纸笔输入成千上百笔资料时不够完整,或可能发生的失误风险;从而导入数位看板,让现场员工在适当时间上线。


接着自行开发ERP、MES等系统软体,可支援管理该公司上中游20~30家原材料、加工等供应商安装与排程应用;并分别加入QR-code、Bar code等标签,以便符合亮宇企业数位化


标准交货、验收流程SOP,待物料、半成品进厂后与现场一贯化同步作业。


亮宇企业认为,至今推动数位化带来的好处,是除了缩短产品出货时间之外,已可在1~3天内完成从接单到出货等完整流程;还能提升厂内工业、车用油封及物料出入库效率,包含所有库存备品、上架或出货等即时资讯,皆可经由仓管部门电脑在现场人员领料同时更新、上传。现在仓管人员只须按下搜寻键,就能一次完成搜寻产品及生产履历,不必再像传统手写输入后,还要一笔笔耗时翻找。



图4 : 亮宇企业认为推动数位化带来的好处,是除了缩短产品出货时间之外,还能提升厂内工业、车用油封及物料出入库效率。图为现场包装组输入页面为例。(source:亮宇企业)
图4 : 亮宇企业认为推动数位化带来的好处,是除了缩短产品出货时间之外,还能提升厂内工业、车用油封及物料出入库效率。图为现场包装组输入页面为例。(source:亮宇企业)

同时结合该公司累积42年经验,针对厂内自动化设备导入精度补偿、故障预兆诊断等功能;并依自主开发模具而掌握其不同制作次数上限所累积的大数据,来判断模具寿命是否即将届期?据统计完成数位化后,目前亮宇企业的员工每人每小时产能(PPH,人均产值)已从6年前约500件,提升为700~900件,与同业大厂不相上下;同时具备客制化设计能力,只要业务接单或研发设计部门出图之后,即可交由生产部门的CNC自动化加工。


即使近年来这波疫情造成工业、车用油封订单略减,其他同业甚至传出无薪假或濒临倒闭消息,亮宇企业不仅受创相对较轻,目前厂内还分为新、旧两处厂区,新厂主要负责仓储、物流出进货管理;旧厂则用来储存所需原物料及模具,提供CNC工具机加工生产、修整,和后续品检、包装流程。以因应现今市场多样少量化生产需求,并配合MES制程管理而储备大量各式油封和橡胶原料、药剂配方,以接续下一步骤制程。


亮宇企业指出,该公司下一阶段数位转型将会持续搜集制造现场的每位干部回馈资讯,以解决实际所面对问题,包含将机械运行中产生的温度、湿度、压力、时间等各式各样参数输入资料库后定期检讨,配合主管可自远端监看现场制造实况,逐步提升在智慧制造领域竞争力。


**刊头图(soruce:leveragebusinessone.com.au)


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