台灣引興
台灣引興導入智能設計與AI檢知偵錯,助攻工具機產業發展
台灣自1980年建立了一個完整的工具機產業鏈,包括零組件、模組和整機。其中,位於台中工業區的台灣引興,從機械外觀鈑金起家,成功轉型為研發及生產製造風琴護罩、伸縮護罩、排屑機等工具機關鍵零組件。
伸縮護罩是用來保護工具機的滑軌及螺桿,避免因油、水、切削液導致工具機在加工時出現精度不良或尺寸加工錯誤等問題;而排屑機的作用則是確保工具機於切削過程中,不會因屑料卡在機床裡而造成機床故障,降低生產效率。
台灣引興不斷創新其技術,並創立「Keyarrow」品牌,更接續於2013年獲得日本設備維護協會(JIPM)TPM優秀賞A類、2015年獲得TPM優秀繼續賞,是全世界第一家通過JIPM審查的伸縮護罩、排屑機、精密鈑金專業製造廠。不僅如此,台灣引興在該領域所擁有的專利數量共計有18國127項,其產品在台灣的市佔率高達七成。
台灣引興的王佳惠總經理表示,公司以現場5S管理法與「全面生產管理」(Total Productive Maintenance, TPM)為基礎,效法「豐田生產體系」(Toyota Production System, TPS)的精神,以「將良品準時送達至客戶生產線上」為目標,創造出客製化量產以及零成品庫存的競爭優勢。但隨著日本、德國、美國等國家日益積極投入中階工具機產品的市場,使台灣的工具機產業倍感威脅,加上智慧化、綠能化的趨勢影響,台灣引興必須提供更迅速的交貨期程和智慧化設備升級等服務,來滿足客戶日新月異的需求。因此台灣引興在2020年參加經濟部產業發展署的主題式研發計畫-「智慧機械-產業聚落供應鏈數位串流暨AI應用」計畫,導入「高智能模組化自動檢知偵錯,精實美學切屑濾淨系統製程導入計畫」,落實公司規劃的設備轉型智慧化。
台灣引興為工具機防屑保護與切屑濾淨系統等關鍵零組件的知名品牌,王佳惠總經理透過數位轉型導入AI技術與智慧機械,帶動企業朝向智慧化、綠能化方向前進。
導入智慧設計,提升交期準確性
台灣引興專門生產工具機和加工機的零組件,其上游供應鏈為鋼板、鍊條、馬達與機電供應商,下游則為工具機廠商。由於每家工具機廠商在設計工具機時所採取的結構不一,為了配合客戶的需求,台灣引興生產客製化的排屑機及切屑濾淨系統,具有少量多樣的特性。
王佳惠指出,過去客戶訂購排屑機時,都是由設計師當面與客戶討論需求並繪製設計圖稿,待客戶確認後再進入生產流程。在這過程中,雙方必須多次確認設備的材質、規格、功能等條件無誤後,工程師才能開立「物料清單」(Bill of Material, BOM)同時向上游供應鏈業者下訂單,等到所有的部件到貨後,再組裝機械到客戶的工具機上並完成交貨。
但假如客戶端出現需求大幅修改或需要重新設計的情況,頻繁的變更會影響到上游部件的交期,連帶延遲了設備的交貨時間。此外,排屑機設備體積龐大,外銷運輸成本高且必須反應在製造成本裡,因此也造成價格競爭力相對較低。
王佳惠表示,經由計畫協助下導入智慧設計系統,減少設計圖稿修改的時間,以提升交貨準確性。她說:「我們在力求滿足客戶需求下,導入智慧化設計,達到不重複錯誤、一次做對、100%正確率。」其作法是先蒐集過去國內外工具機客戶訂購排屑機所需的條件,例如外觀尺寸、馬達電壓等資料,並分析上千款不同規格排屑機的3D圖,彙整後找出各尺寸的關聯性後,將排屑機3D做成參數式規劃。客戶即可透過WEB網頁自行輸入必要配件、選配配件等條件,而當客戶輸入所需的排屑機尺寸或挑選功能模組時,系統會自動運算並分析輸入的條件是否有誤,若輸入錯誤,畫面會出現需要修正的提醒訊息,也就是說智慧設計模組會自動運算、校正以及產出圖面,而產生後的圖面就是可生產的定稿圖面。
如此一來,不僅可節省客戶等待設計圖稿的時間,也能解決客戶與設計師之間認知差距的問題。同時,設計師也能根據系統驗證後的圖稿產出BOM表,同步向客戶報價以及對上游供應鏈下訂單。台灣引興在導入智慧設計系統後,設計往返時間由原來的7天縮短為5小時;BOM表確認時間由2天縮短為0.5小時;Leadtime由21天縮短為3天,大幅提升生產與交貨效率。
台灣引興導入智慧設計後,系統可根據客戶所輸入的資料自動校正與產出圖面,減少因設計圖稿往返修改的耗時問題,也能加速上游供應鏈廠商生產製造。
另外,由於市面上排屑機產品的外觀相似且無法與具有設計美學的工具機進行外觀上的搭配。為此王佳惠也說:「我們在設計時除了加入工業美學的概念外,也考慮到運輸的成本效益,在設計時增加『可折疊的功能』以達到兼顧美學及實用性,進而提升運送的便利性與節省貨櫃空間,讓我們的外銷運送成本從35%減少至15%。」
模組化元件自由配,創造最佳效益
王佳惠說:「導入模組化設計是從客戶的角度,提供給客戶最佳的效益。」由於排屑機產品多為客製化而非模組化設計。從她多年的銷售經驗中發現,客戶在開始規劃購買設備時,大多會因成本考量而採取保守的規劃。例如原本購買了A型排屑機,但後來因加工材質的變更,又需要使用另一B型排屑機,客戶往往只能更換整組濾淨系統,重新添購設備,也使得設備成本支出大幅增加。
台灣引興導入模組化設計後,提供客戶可自由選擇適合的切屑濾淨模組之服務。例如在提升效能上,客戶可選購排屑機模組、1次過濾模組、水箱模組、2次過濾模組、油水分離模組、循環幫浦模組以輸送碎屑模組等,並保留升級空間;同時也提供智慧化模組,如分析偵錯模組、檢知偵錯模組、自我復原模組、產品優化模組、雲端記錄模組等,作為客戶在開拓營運時帶來最佳效益的推手。
AI檢知偵錯,降低產線停產風險
由於排屑機屬於工具機的關鍵零組件,但設備容易因濾網阻塞導致濾淨功能失效,也會因切屑液量不平衡、負載異常跳機、切削液劣化失效等問題造成工具機產線停擺,必須等待台灣引興的工程師前往現場維修排除故障,等待期間就會造成客戶的營運耗損相對增加。
針對此問題的改善,王佳惠說明,台灣引興透過在設備內外裝設多種感測器,加以蒐集設備運作時的振動、溫度、噪音、電流、液位、溫濕度、酸鹼PH等數據,再將蒐集到的數據利用AI技術進行分析判斷及預測,建立檢知偵錯、自動排除復原、預防保養的智能化模組,「讓設備可自我檢知並修復,也可即時通知工程師排除或更新零件,降低客戶端因設備停擺而造成產線停產的頻率。」
舉例來說,排屑機在加工中心機加工切屑時,會穩定運作並排出屑末。但假如排屑機並沒有在開始加工時就進行運轉,則會導致大量的切屑囤積在入屑口處,此時機械會自動偵測到電流陡升、溫度陡升、噪音緩升的訊號,同步啟動自我排除故障復原作業,也會同步透過Line或e-mail傳到工程師的手機,通知有關復原的狀況。
台灣引興透過精實生產管理手法與智慧化製造流程,提高生產效率,並利用AI技術讓設備自動檢知偵錯,減少產線停損的情況。
「關鍵之箭」品牌價值,工具機產業的忠實後盾
近幾年來,台灣引興在智慧設計與AI技術的助攻下,打破產業「客製」與「量產」的界線─製造100個相同規格的產品與製造100個完全不同規格的產品,兩者所需時間完全一樣─真正做到「零成品庫存」,庫存金額僅佔營收的0.6%,遠低於一般工具機產業佔營收20%的平均庫存金額。
台灣引興更透過精實生產管理手法,將生產線長度從120公尺減少到27公尺,但品質良率達99.5%、設備稼動率提升30.2%、整體設備效率(overall equipment effectiveness, OEE)達27.6%。
隨著淨零排放日漸成為全球關注的課題,加上歐盟即將於2027年正式開始收取碳稅的「碳邊境調整機制」(Carbon Border Adjustment Mechanism, CBAM),王佳惠指出,台灣引興在「防屑保護的盔甲(風琴護罩與伸縮護罩)」及「切屑濾淨的森林(排屑機)」之產品主題設計理念下,積極開發各種具潔淨、智慧與節能等功能的產品,善盡保護地球之責,並且在2023年台北國際工具機大展時,推出多達17種新產品,進而豎立業界「關鍵之箭,關鍵零組件」的世界級領導品牌的價值。
展望未來,王佳惠代表企業自我期許與標榜,台灣引興提供給客戶具整合功能性、一次到位的貼近服務,立志要成為工具機從研發到售後服務皆「無屑可擊」的忠實後盾。
台灣引興在台北國際工具機大展推出多達17種結合「智慧設計」與「AI技術」的切屑濾淨系統新產品,豎立「關鍵之箭,關鍵零組件」的世界級領導品牌之價值。(圖片來源/台灣引興)