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机械资讯 752期

专访金属成型机械业专委会副会长—
协易机械总经理 郭挺钧

文/许淑玲
台湾机械工业同业公会 专员

协易发表智慧制造解决方案 协助客户迈向智慧制造
以最佳准备 最坏打算因应美中贸易战
协易机械成立57年,专业生产冲压机械,目前是全球伺服冲床第五大厂;也是台湾机械工业同业公会2018年第三波智慧机械示范厂商之一。全球工业4.0风潮崛起,台湾机械产业因应这个风向球,决心带领会员厂商朝着智慧机械及智慧制造发展,智慧机械及智慧制造双引擎不仅为厂商带来升级的契机,也是未来推升台湾机械产业迈向两兆产业的新星。
为了了解台湾冲压机械现况,本刊专访协易机械总经理郭挺钧(也是台湾机械工业同业公会金属成型机械业专业委员会副会长)介绍协易机械在发展冲压机械智慧化及智慧制造的进展。

台湾机械产业出口表现

依据台湾机械工业同业公会发布的产业统计。1~8月台湾机械设备出口值169.7亿美元,较去年同期减少6.7%;1~8月工具机出口值21.1亿美元,较上年同期减少13.2%;其中成型工具机(锻压、冲剪及其他成型机械)出口值3.7亿美元,较上年同期减少7.6%。
台湾机械设备前8月销往美国虽然年增4%,出口到荷兰、新加坡、澳洲、英国、俄罗斯呈现成长,虽然有转单效益,但不足以弥补大陆年减15%,以及香港年减19%的部分。
郭挺钧表示,协易机械产品主要供应汽车产业约60%,家电约20%,3C以及其他消费性产品约20%。主要外销美国约40%,欧洲、日本各约20%,以及东南亚和其他市场。2019年1~8月合并营收新台币20.3亿元,较上年减少22.9%,以东南亚减少最多,郭挺钧表示,主因协易近年把心力放在发展高端产品,而东南亚国家主力发展基础工业,以低端产品需求为大宗,期待因美中贸易衍生的第二生产基地的投资效应,协易还没有明显感受到。根据American Press Assoiction统计资料显示,协易机械伺服冲床销售金额位居全球第5大,已是全球第5大伺服冲床厂,紧追在德国及日本厂商之后。

金属成型新技术与应用连接技术 扩展未来

由日本锻压机械协会所举办的MF-TOKYO 2019东京冲压‧钣金‧成型加工展览会,在7月31日~8月3日假东京国际展览馆展出;此次为第6届举办,协易从第2届开始参展,至今已是第5次参加。
随着人、机器、技术和世界等各种“联系”的重要性日益增加,今年展览主题「连接技术、扩展未来」(Connecting Technologies, Expanding the Future),因此今年多数展出者皆以IoT应用为主题;此外,面对全球金属成形行业竞争与汽车轻量化结构改变的挑战,以及消费者对于驾乘的感受和整车性价比的压力下,车身轻量化已成为众多汽车企业的发展重点,实现车身轻量化需要综合考虑新世代复合材料和车身结构优化,而这往往需要革新生产工艺来实现。在此趋势下,热成形解决方案也是今年众多冲压厂所展演的重点之一。
郭挺钧表示,协易机械的伺服冲床已成功地打入日本及美国知名汽车零组件制造大厂的热成形生产线,以伺服冲床取代油压冲床改善生产制程,展现伺服冲床下死点持压的优势;下死点稳定的持压,可使得加工精度更有效控制,凸显有别于油压机的加工品质;利用生产可控曲线,缩短机械手进出机台夹取料时间,提升产线速度,预期可为客户提升约50%的产能。可望在此产业景气普遍低迷下,提供客户最适切的产品采购需求。

协易机械—智慧制造解决方案协助客户迈向智慧制造

现今,机械产业面临转型,科技加速翻转的冲击。郭挺钧表示,因应发展趋势,协易更加积极「迎向智慧机械(工业4.0)及智慧工厂的挑战」,在物联网(IoT)、大数据(Big Data)、人工智慧(AI)等新技术的发展之下,持续于冲床机台设备及制程上,整合生产制造中的通讯与控制讯号,并透过IoT技术与及时运算决策,致力于打造符合国际标准智慧制造与服务的全新模式,以创造下一波的企业成长新动能。这也是协易致力发展的高端产品。
协易在TIMTOS 2019台北国际工具机展中,首次发表「智慧制造解决方案」(SIMS),以IoT物联网,结合AI人工智慧、Big Data大数据、Cloud Computing云端运算等技术、建构设备感知,资讯整合与数位决策的能力,实现工业4.0智慧制造;可以协助客户少量多样生产,迈向智慧制造。
郭挺钧表示,此解决方案将机台管理、生产线管理、工厂管理串联,实现「智慧机械」(Smart Machinery Application)、「智慧生产」(Smart Production Application)及「智慧管理」(Smart Management Application)不同层面的智慧制造应用,并透过与桃园总公司的远端模拟示范线连线直播,将此套解决方案完整呈现:
智慧机械(Smart Machinery Application):协易冲床产品可搭载弹性且扩充性高的软体模组功能,透过冲床生产制造检知,主动监控机台状况及维修保养预警等功能,可使生产机台随时保持最佳生产效能。
智慧生产(Smart Production Application):协易「智慧制造解决方案」提供客户一个“接受到订单后,所有供料、搬运、生产模具更换等判断都可直接透过系统自行感知、决策、执行”的智慧生产体系。
智慧管理(Smart Management Application):协易「智慧制造解决方案」可整合不同类别生产线讯号,透过连网机制,由机台端透过控制与感知器撷取机台状态与生产数据,如总和效率、生产状态等,提供生产报表、设备效率等管理资讯,更可结合ERP、MES等系统,藉由远端操作与管理,有效降低生产成本,以达最佳效率的管理,共筑新型态的“人机共工”智慧冲压工厂。
随着工业4.0产业发产趋势,各国均积极提升自动化与智慧化生产,在未来金属成形市场发展环境中,「产品小量多样化生产将成为主流趋势」,郭挺钧说,协易透过提供涵盖冲床、自动化周边设备及智慧管理功能的金属成形系统解决方案,提升客户在冲压制程上的巨大成效。客户可以根据加工需求来选配智慧制造解决方案。
就制造者观点,协易智慧冲床具备连网与感知能力,是必备的基础。协易冲床除了具备先进的伺服控制系统,也能崁入多种类型感测装置,如:温度、空压、油压、流量、吨位、振动、感测器及智慧电表……以掌握冲床的运作与耗能状态。此外,协易冲床能够串连市场上大多数PLC控制器品牌,如:三菱、西门子、AB、欧姆龙、基恩斯、富士、永宏……除了可与各家协定通讯外,也可透过标准协定Modbus、OPC UA、MQTT或ODBC来与上位的智慧生产管理系统、企业资讯系统ERP或资料库进行整合。
透过整合,系统可由控制器得知设备是否发生异常、状态是否该安排定期保养或零件更换,并以电邮、简讯或即时通讯软体来警示或提醒设备操作者或管理者,需安排做适当的维护保养工作。
在智慧管理系统上,储存了由工厂各式设备所搜集的资料,以及透过ERP系统整合所投入的工单,在现场的生产作业所搜集回馈的资料,经由数据统计分析,可即时产出生产稼动率、效率、产品良率等OEE指标,透过设备运行状态与柏拉图分析,可找出造成设备闲置与异常的主要因素,做为稼动提升改善的依据。
由工单所搜集的报工资料,经由比较分析,可做为制程改善的依据;生产时所用的材料与消耗工时、电费等生产成本要素,也可回馈到ERP财务模组,提高产品成本计算的准确度。
协易除了单机的智慧冲床,也能与周边装置整合建置智慧自动化生产线,这也是提升生产效率的重要手段。透过智慧管理系统的分析显示,机台稼动率无法有效提升的原因,主要是换线频率过高所造成。由于网路电商的普及以及少量多样客制化订单已成趋势,若想要提高设备稼动率,自动化设备整合应用方案会是有效的选择。协易智慧弹性生产线,透过管理系统与数位工单,与自动换模、换料周边设备整合,让智慧产线可以快速依照订单需求,进行模具、材料更换与生产参数调整,快速换线以提升生产效率与机台稼动率。
郭挺钧建议,客户在评估工业4.0智慧制造方案前,应该要依据自身企业、产业与工厂特性需求,及所面临的问题与挑战,并界定适当的范畴,找出能够有效提升生产效率与产品品质、降低成本并能准时达交的方案,才能帮助企业获取实质效益。
协易仍持续思考、建置,能够协助客户解决问题、满足需求,带来最大的效益的解决方案。工业4.0是协易智慧制造的首部曲,接着还有4.1,4.2,4.3……陆续推出,敬请期待。

协易工厂管理可视化、智慧化

郭挺钧说:「在智慧制造产业里,协易扮演着工厂机台设备使用者(User)与制造者(Maker)两种角色。」就使用者来说,重点在工厂生产管理的可视化与智慧化;就制造者而言,要协助客户建置智慧生产线达成智慧制造。
协易工厂内生产流程的智慧化、数位化是分阶段进行:首先,建置一套智慧生产管理系统,将工厂内的机台与设备透过网路串连,利用系统撷取资料达到设备状态可视化管理;接着依据SPS(类似丰田生产管理系统)中对产线的分组配发数位平板,将生产管理系统与公司内部ERP系统进行整合,当生产工单在系统中经过核发,将直接派发到各生产线上的数位平板,不需再印出纸本单据传递,而平时所需进行的报工作业就直接在平板上进行。
郭挺钧说,「数位化后最大的效益,在于现场状态的可视化管理」,管理报表也可被即时呈现,减少了人工维护资料与编表的工时浪费,并提升报表产出的效率,对现场管理者而言,提供了直觉可视与科学数据的管理工具,同时汇集的大数据让未来有更多分析的可能,「使得工厂管理逐步走向数位智慧化」。
「就使用者观点,流程标准化是智慧化的基础」郭挺钧说。协易对于现场管理与作业标准建立相当重视,历年来推动过ISO品质系统、5S管理系统、Lean精实管理、TOC限制理论管理,及SPS协易生产管理系统(SEYI-TPS丰田生产管理系统)。目的是期望透过作业流程标准化与管理指标的建立,来达到工厂产线的可管理性,以及设备效率提升与产品品质确保。
SPS生产管理的另一个目的在于消除浪费,或减少不必要的浪费。协易希望建立一种文化,就是让员工有习惯与能力在自己每天工作里,去观察与发现一些不必要或无效益的作业,思考如何去简化与改善,当这些简化与改善变得可行,许多不必要的作业资源浪费就可以被消减,自然就能提升效率并降低成本。简单来说,SPS的精神在于塑造员工习惯性思考与解决问题的文化,以达到消除浪费、提升效率与降低成本的目的。
有了作业标准基础,才具备数位化与智慧化的条件。大多数的工厂普遍会以纸本单据来传递讯息,工单、料单、通知单……串连了工厂的资讯流。但是,当在需要追纵生产进度、评估产能状况时,往往得依赖人工搜集与回馈,无法即时呈现与掌握现场运行资讯。
协易机械的工厂自动化,从资讯流与物流着手。就资讯流而言,作业流程数位化的目的,就是要达到资讯流的自动化。其次,就物流来看,工具机产业的特性是工件体积大且重量重,需要有承载能力大的载具,以及充裕的储放空间,才易进行自动化。然而这类解决方案选择有限,而且投资成本相对高昂,投资效益并不理想,所以并不是现行重点投入改善的目标,将在未来分阶段改善。

未来趋势:自动化、客制化、智慧化

国际货币基金(IMF)在9月12日表示,美国与中国相互征收关税可能使得明年全球经济产出减少0.8%,这项预测比早先估计的减少0.5%更加悲观。
IMF发言人赖斯表示,贸易紧张局势正在冲击全球经济活力,除了经济面临严峻挑战之外,制造业出现的疲弱现象,也是2008年金融危机以来所首见。
郭挺钧表示,中美贸易摩擦加剧对世界经济景气造成负面影响,再加上英国脱欧将造成欧洲经济动荡外,更有日韩两国对立波及经济的忧虑,造成经济前景的不确定性升高。
根据日本锻压机械工业会(JFMA)8月份统计,订单金额总计229.5亿日圆,较上年同月减少28.8%,为连续六个月低于上年同期。机器总量减少了35.1%,与钣金系统相比,压力机系统的下降受到很大影响。冲压系机械接单金额73.8亿日圆,较上年同月减少51.5%,其中超大型冲床金额减少73.0%,大型冲床减少91.3%,中型冲床减少7.9%,小型冲床减少38.4%。油压冲床减少50.6%,成形机减少10.3%,自动化及安全装置也减少21.1%。
郭挺钧指出,因应美中贸易大战及全球经贸多变的环境,「机械产品必须朝着:自动化、客制化、智慧化的方向来创新研发。」其次,厂商必须具有接应急单和短单的快速应变与交货的能力。再者,期待政府经贸主管应该加速与贸易国签订自由贸易协定,及新台币对美元的升贬具有快速应变国际经济变化的能力,有效协助台湾机械产品,在公平条件下,与全球竞争者一较高下。

以最佳准备 最坏打算因应美中贸易战

美中贸易摩擦一年余(注:2018年3月22起算),至今双方仍然尚未找到止战的平衡点。然美中贸易战对国内产业冲击慢慢显现,其中又以工具机影响最大,目前台湾工具机业者已有同业做四休三,或是已实施无薪假,很有可能会持续到第四季。根据近期经济日报社论:「工具机依旧是放无薪假的最大宗产业……若是订单持续低迷……极有可能进一步恶化成大量解雇员工,甚至出现倒闭潮。」
郭挺钧表示,原期待贸易战将加速大陆企业、外资或台商,从大陆移转到越南等东南亚国家设第二生产基地,第三季起或许可望涌现商机,不过目前因仍有不少业者观望,投资效应尚未显现。
面对混沌不明的未来,郭挺钧说,协易将「尽最大的努力、做最佳的准备、最坏的打算」,因应此波的美中贸易战火。
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