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工具機中小企業深築根基

2022-03-10 09:13 聯合新聞網 /智動化

[作者 陳念舜]

為因應近年來國內外製造業環境快速變遷，勞動人力青黃不接、人均產值成長趨緩，以中小企業為主的台灣工具機產業，除了持續在自家推動數位化、智慧化轉型範例之餘，也不約而同呼籲政府、學研單位，應考量台灣中小企業的特性，協助加強整合製造服務化的技術能力，已有業者在2021年工研院宣佈公有機械雲正式商轉後，紛紛藉此深築根基。

在2022年TIMTOS x TMTS表面上風光開展之後，台灣機械公會理事長魏燦文也不免在私下透露隱憂，認為現今台灣機械業雖然在產官學研帶領下，正如火如荼推動智慧製造、數位轉型升級，對於能同時懂得機械設備、資訊及軟體等領域人才需求孔急。但在台積電等半導體產業圈地擴廠產生人才磁吸效應之下，台、清、交、成等頂尖大學優秀學生還沒畢業，就被半導體大廠鎖定，台積電還在台南段的台一線縱貫公路安全島上掛滿招才布條。

反觀台灣大部分機械業者都屬於中小企業廠商，欲發展智慧機械與智慧製造，首先面臨的問題都是缺乏適合的人力；加上少子化與技職體系的變革，上下游產業長期面臨人才荒窘境。讓他不得不當著總統蔡英文的面，疾呼政府應正視機械業缺工及缺人才問題。

但為免淪為「涸轍之鮒」，也有業者開始自立自強，除了導入智動化設備，以解決缺工、工資上漲等人事成本問題；另透過生產管理聯網化、企業管理數位化，來協助同仁提高品質與效率，撲滅浪費與損失；整合上下游產業鏈資訊，藉由數位技術優化現有營運流程、效能，進而達到數位轉型時，企業自然就能產生創新營運模式與競爭優勢。

然而，目前台灣工具機產業仍有80%以上都是中小企業，雖然近年來在數位化領域已有不錯成果，但在投入雲端基礎建設比例難免力不從心。即使已有60%的製造業者或開發軟體商，準備將製造系統相關軟體轉移到雲端環境，但在台灣高達97.7%的中小企業，卻只有2.4%~2.7%達成數位轉型，並採用私有雲模式居多。僅有5.5%採取多家公有雲服務並用，主因即是50%的企業雖有心投資數位技術，卻面臨缺乏跨雲服務的整合技術能力問題。

「對工具機產業而言，今後將導入越來越多數位科技創造附加價值，開創新的客戶服務商業模式，成為業者未來提升市場競爭力的必要工具。」否則，如過去台灣工具機品質雖有一定水準，卻在後端客戶服務能力尚且不足，從客戶服務所賺取的利潤，僅占營業額2%~3%，反觀日本工具機大廠，卻高達將近40%。

工研院機械與機電系統研究所所長胡竹生進一步指出：「現今工研院智慧機械雲就像由各家中小企業協力形成的水滴所組成，但在水滴從蒸發的過程，將如同機台無形上傳的數據。期許未來機械業每年成長千億的產值裡，會有很大一部份屬於機械雲提供的隱性服務。」

奕達打造機械雲店中店　創新營運服務模式加值

目前在金屬切削加工領域實際導入智慧機械雲商轉的奕達精機董事長蒲宏彥表示，受到這兩年來疫情對於產業結構和供應鏈造成的影響，衍生出新一波需求商機，又以數位轉型提高服務營收最為明顯，包括國際領導廠商FANUC、DMG MORI近年來服務在營收占比都分別達到14%與45%，台灣廠商也不能只靠銷售機台獲利。唯有投資包含預防性服務、優化製程、預調校正等數位創新服務功能，扮演提高競爭力的關鍵角色。

奕達除了在10餘年來積極投入打造敏捷管理系統AMS（Agile Management System），試圖用對的方法來快速回應客戶需求。從最早期採用3D電腦輔助設計CAD軟體開始，到依序導入PDM、PLM應用，奠定數位化深厚基礎；這兩年來更將原來建構於PLM的數位基礎資料，與學界合作導入智慧眼鏡，並結合AIoT+MR技術提供遠距維修服務，以因應疫情中斷跨國商務活動，盼最終能提升在營收占比。這次參與智慧機械雲的主因，也是基於克服痛點需求，開發機器自主照護、製程優化等功能，以維持產品生命週期穩定，藉操作導航實現最高效率製程。

但他也坦言，許多工具機廠商的專業知識都存在老師傅腦中，期盼透過數位轉型，有系統地整理、分析，進而模組化，生產更高價值產品。提升關鍵模組自製率和IoT化；藉共通模組強化客製需求應用，實現智能化感知及生產力4.0應用；加上工具機智能軟體加值服務，透過數位轉型創造更高效率，以及差異價值化的機制。

蒲宏彥認為：「尤其是工具機也面臨客製化需求，又要維持一定的投資報酬率，而將差異化資訊透過數位化整合成有價值的產品，在銷售單機設備之外，創造全新獲利模式，從純硬體銷售轉型擴增系統整合服務業務。」

「惟若要評估引進較佳系統的真正考驗，是在一開始蒐集數據並分類、適當模組化，以提高分析準確率。」蒲宏彥說，業者首先要確保足夠簡單部署、設定，以減少基層員工排斥，還能解決產業痛點，包括開發監控機台設備狀態App，以及生產線上切削加工的顫振、主軸溫升熱變位問題，優化或補償製程參數App供一鍵下載，帶動設備及製造業數位轉型。

依他早期曾與工研院共同推廣PC-based控制器的經驗，發現最有助於客戶獲利的，還是在切削時間預估功能，才能按時數計算成本。在推動機械雲app過程中，也須對中小企業降低門檻，才能讓客戶快速上手，真正解決痛點。

奕達現也經機械雲，提供手工具加工業客戶所需金屬切削設備切削輔助及優化等智慧應用服務模組，透過系統智能化升級解決痛點需求，營造更高獲利，所提供的技術服務，包括：

1. 針對產線管理需求，在不同系統、設備換線時所需跨平台G/M code轉換器取代人工，解決新機導入橋接問題；

2. 提升製程效能；主軸變轉速螺紋切削優化，經切削扭矩歷程可視化，提供車牙調變依據，排除加工異常或縮短加工時間，提升效率20%以上（由67sec縮短為52秒）；

3. 工具機剛攻性能評價，依系統動態性評估，協助高效設定，不靠老師傅就能在很短時間內，找出最佳剛攻參數，最高效率滿足JIS2螺牙公差規範。

在奕達的機械雲店中店首度推出自主開發的軟爪程式自動產生器App，係因應現今客戶車床換線時的工件尺寸、形狀、特徵不同，而須整修製作軟爪與工研院合作分析，來取代專人編寫加工程式及操作，以滿足客戶多樣化夾持需求與使用習慣。並採用圖控對話式操作介面，只要客戶輸入參數條件，就會產生軟爪輪廓自動工序，協助高效製程應用，有效縮短製程前期編程及準備時間，排除人為操作所存在的風險。

蒲宏彥最後指出，目前藉由數位科技來優化與轉型，已是不可擋的浪潮，如透過數位化，也能讓節能減碳變得更輕鬆。惟僅設備的交易已無法滿足客戶需求，成本（cost）不再是直接對應性能（performance），而是更高層級的效率（Efficiency），包括從剛開始的規格選擇、產線布局layout、建立生產履歷、故障排除等，希望能提供售後服務快速解決方案。

金豐落實五化四新　提升國際競爭力

金豐機器研發副總蔡志仁則分析，台灣雖有金屬成型設備業者穩居全球前10大廠，市占率卻仍與領導品牌有一段差距，且除了機台性能外，智慧化功能亦有明顯成長空間。包含前期提升設計/調校效率；中期選型與最佳化操作參數、狀態可視化、預測保養、最佳生產/維護排程，掌控機台狀態和良率；以及後期設備維護履歷、售服效率+成本+體驗改善等，皆可以借助智慧雲平台架構實現。

如目前金屬成型設備全球領導廠商Schuler，在2016年推出智慧雲端車間「Smart Press Shop」服務，便將智能監控列為標準配備；另一家亞太地區領導廠商AIDA自2021年五月推出首款搭載AI異常分析功能沖床，透過sensor監控比對電流/電壓突波，監控製程中差異化，提高其良率和機台妥善率。台灣廠商則仍多數集中於加強前中期製程、產品良率和設備妥善率。

金豐也自2008年開始推出2,500ton級伺服沖床，並透過工研院機械雲開發輔助判讀技術及資訊記錄工具，整合客戶現場新舊機種。因此，使用者不必再一昧仰賴經驗，進行調校/試運轉/保養檢測；導入曲線選用及參數設定技術，克服伺服沖床效率高，但參數設定較複雜的缺點；藉數位化製程輔助規劃技術，避免受到模具設計影響沖床發揮最大效益；品質檢測/監測/預測技術，則有助於解決高速連續沖壓製品的品質控管不易問題。