榮剛材料科技

智慧轉型 站穩台灣特殊鋼龍頭地位

榮剛材料科技自1993年成立後，便專精特殊合金鋼，對於提升台灣關鍵零組件和供應鏈的自主能力有重要影響力。但因產品的多樣特性，面臨製程複雜，品質改善不易，Lead Time失準，引發顧客抱怨。因此，藉由參與經濟部產發署「智慧機械-產業聚落供應鏈數位串流暨AI應用」計畫，導入智慧製造，建立競爭力，大力發展航太、工具鋼以及不銹鋼「三隻腳」持續站穩龍頭地位。

走進台南柳營科技工業區，橘紅色烈焰噴出，轟隆隆的鋼鐵鍛造聲不絕於耳，這裡是台灣第一家、也是最大的特殊合金鋼廠榮剛材料科技的生產基地。身為國家基礎工業，榮剛在台灣鋼鐵業中獨樹一格，對產業發展扮演關鍵角色。

時間退回3、40年前，台灣高級合金材料全都倚賴進口，工業產品也受制於先進國家的掌控。榮剛自1993年成立後，便專精特殊合金鋼，產品涵蓋超合金、鈦合金、高速鋼、工具鋼、不鏽鋼等多達550項鋼種，舉凡機械、鋼鐵、交通、電機、能源、國防等產業，都少不了特殊鋼的身影，對於提升台灣關鍵零組件和供應鏈的自主能力有著重要影響力。

憑藉著高階鋼材的研發能力，以及多達150種的產品認證佈局，榮剛躋身全球合金工具鋼市場前20大，並打入航太、生醫、能源等高質化領域，客戶遍及歐美日25國，包含：美國波音、奇異、德國西門子、日本日立、東芝等龍頭企業，堪稱台灣的隱形冠軍。

「榮剛的產品定位是瞄準尖端、高階、金字塔的應用。」榮剛總經理康永昌透露，雖然特殊鋼的總量沒有像普通鋼那麼大，但單價卻高，榮剛平均每公斤的鋼材單價100多元，一般鋼筋每公斤只有20多元，價差5倍之多。尤其後疫時代邊境逐步解封，加上地緣衝突推升能源、軍工需求，榮剛接單持續成長。

走過30年，榮剛持續精進，不斷更新設備、改善流程，更重視資訊系統的建置，但相對於一般鋼廠產品單純，榮剛產品的多樣特性也帶來生管難題，「東西越複雜，就越需要靠數位科技支援，」康永昌說。

2020年榮剛參與經濟部產發署「智慧機械-產業聚落供應鏈數位串流暨AI應用」計畫，以「特殊合金產業供應鏈智慧化管理建置導入計畫」導入智慧生產管理，同時打造供應鏈串接平台，提前掌握後疫時代景氣復甦的鋼鐵商機。

圖說：榮剛材料科技為台灣特殊鋼產業龍頭，並擠身全球合金工具鋼市場前20大，面對製程複雜、供應鏈管控不佳，透過蒐集數據與應用AI技術，建立智慧排程，提高產能及設計跨製程優化品質，佈局疫後航太、生醫、能源等高質化領域。

圖說：榮剛材料科技自1993年成立後，便專精特殊合金鋼包括：超合金等多達550項鋼種，對於提升台灣關鍵零組件和供應鏈的自主能力有重要影響力。（圖片提供/榮剛材料科技）

智慧排程找最佳參數，排程時間縮短一半

康永昌指出，榮剛的生產製程分為四大站──熔煉、鍛造、熱處理、精整加工，每一大站又再細分成許多小站，由於榮剛產品組合複雜，每一個鋼種的製程參數都不一樣，從合金配料熔煉到鑄錠與鋼胚，接續配單上線生產至成品，「參數一直乘下去，就是幾百、幾千種的變化。」

以前排程高度仰賴資深員工的經驗，但隨著客戶需求越來越多變，以及交期時間縮短，現有製程已無法因應少量、彈性、多樣化的生產。於是榮剛蒐集過去一年數十萬筆資料，以大數據和AI演算法建立智慧排程，提高生產順暢度，「人工排程就是一直用經驗值，不像AI可以快速連結，從大數據裡抓出一些共通性或重複性可以縮短排程的因素，就能縮短交期。」

康永昌指出，鍛造是特殊鋼廠裡非常重要的製程，也是特殊鋼廠跟一般鋼廠最大的不同。鍛造可讓鋼材材質轉變，達到足夠均勻和緻密的效果，稱為「轉質」，否則以工具鋼來說，拿去做模具很容易就會斷裂。

其次，鍛造也是變因很多的製程，包含：爐具使用、鍛造時間、加熱溫度、鋼材種類、設備穩定性等都會影響排程，以前光是人工排程的時間，就要整整三天，耗時耗力，如果能解決複雜的鍛造製程，後續要導入其他站點也就更加快速。

目前榮剛三台鍛造機和子公司精剛的兩台鍛造機都已導入智慧排程，有了AI進行參數最佳化調整，排程速度大幅提升50％，員工只需負責微調即可，「AI是要輔助員工很快看到問題，而不是取代員工，」榮剛資訊處副協理莊明宏說。

導入智慧排程不僅縮短排程時間，另一方面也能減少加熱製程的換線，達到減碳效益。莊明宏指出，榮剛的加熱製程以「集中式生產」的方式，將相同加熱時間、溫度的鋼材排在一起加熱，就像烤麵包一樣，把相同的麵包放在一起烤，但如果無法精準計算產品的進出機時間，以及機台裡產品擺放的數量，就會面臨換線問題。

過去換線成本很高，不僅人工排程要重新計算，加熱機台一直燃燒，中間耗費的能源都是成本，但透過智慧排程，不僅可以精準計算進出機時間之外，還能預留相對應產品的搬移時間，最終節省加熱耗能8.7％。這在2050淨零碳排的趨勢下，對於榮剛邁向節能減碳、轉型綠色鋼材有很大幫助。

圖說：榮剛材料科技導入智慧排程，應用AI設定參數，進行最佳化調整，生產速度大幅提升50％（圖片提供/榮剛材料科技）

跨製程品質優化 提升得料率

在掌握產品品質上，就像一般科技廠注重「良率」，鋼廠則注重「得料率」，也就是投入的鑄錠大小，剛好可以滿足每個客戶需要的直徑、長短，沒有多也沒有少。以前都靠人工計算，如果不夠精準，就會造成鋼材浪費，「鋼鐵業很大一部分成本來自原料，如果能提升得料率，除了原料成本能大幅減少以外，又能化為產品銷售，對公司效益很大」康永昌說。

在製程中，有些產品與流程的得料率長期一直不佳，可能背後就有異常，但因為榮剛製程太多，員工無法立刻抽絲剝繭，找出原因。因此榮剛透過大數據分析，在精煉、鍛造和熱處理共三個製程中，導入跨製程品質優化。

榮剛率先瞄準獲利最高的航太級鋼種，作為導入驗證，如果航太產品的得料率能提升，對公司的業績提升將有明顯幫助；同時航太級鋼種的製程相對也比較複雜，若能成功克服，便能很快移植到其他鋼種。

有了數據助攻，榮剛導入多項技術，像是自動缺陷肇因分析，能在5分鐘內完成異常肇因的重要性排序，協助工程師快速判讀。對於大量高維度跨製程的鋼種資料，也能在6分鐘內完成品質建模，準確度高達90%。同時也能縮短參數調控時間，減少35％錯誤試驗，穩定生產品質。

這兩年榮剛在航太產品的得料率大幅提升7％，以其他鋼種來說平均也提升2－4％，「以我們30年長久穩定的製程來說，還可以再從中間擠出2－4％，是很大突破，」康永昌說。

圖說：鍛造是榮剛材料科技跟一般鋼廠最大的不同，必須精準管控製程，包含：爐具使用、鍛造時間、加熱溫度的變數，以免影響到產品品質。

打造供應鏈串接平台，即時管控生產進度

榮剛除了在廠內升級，也向外擴散，打造供應鏈即時管控平台。榮剛在特鋼產業中，屬於上游材料供應商，出貨的產品由中下游客戶進行加工後，最終應用在機械、運輸、工業等產業上。 康永昌透露，很多供應商屬於中小企業，數位化程度低，直到現在不少供應商仍維持傳真方式接單，榮剛對於供應鏈生產進度的回饋管控，只能靠人工跟催，無法即時掌握品質複核或應變異常狀況，甚至造成遲交情形。

於是榮剛打造一套供應鏈管理平台，包含託工收料、派工、品質異常、檢驗、送回等管理模組，供應商只需登錄上傳，榮剛就能立刻掌握各階段的生產狀況。 除了許多供應商由二代接手，讓推行數位化為比較容易，榮剛也將此列為供應商稽核的一個重要指標，希望鼓勵更多供應商加入數位化的行列。

目前榮剛已和7家下游供應商串接，成功縮短派工單時間50％，提升供應鏈生產訊息回報速度70％，交期天數由17天縮短到10天，委外準交率則由81.7％提升至92％，預計到2023年，將串聯30家供應商。

走入智慧機械與物聯網時代，萬物互聯也意味著更容易被駭客攻擊，凸顯資安角色。榮剛在2020年10月發布資訊安全管理政策，從過去的IT防治，現在也納入OT規範，全面提升整體資安防護。

康永昌透露，這不僅是為了公司生產安全，也來自客戶要求，榮剛客戶遍及全球大廠，不乏軍工等機敏產業，因此更加注重稽核榮剛的資訊管理系統，「這兩年我們做了很多系統改善，才能符合他們的要求。」

圖說：榮剛材料科技打造供應鏈管理平台，提升供應鏈生產訊息回報速度70％，交期天數由17天縮短到10天。（圖片提供/榮剛材料科技）

體質提升 鞏固榮剛「三隻腳」

透過導入智慧智造，也讓榮剛提前儲備未來競爭力。這兩年因為疫情，榮剛的產品重心做了調整，未來將大力發展航太、工具鋼以及不銹鋼等三條產品線，康永昌稱為「三隻腳」。雖然航太之前受疫情衝擊，產業急凍，但仍然扮演重要角色，後疫情時代航太開始復甦，前景看好。

而工具鋼以前得料率不算太好，導入計畫後則有大幅改善。康永昌透露，這兩年工具鋼的毛利重回榮剛2005年榮景，目前榮剛工具鋼在台灣市占高達五、六成，也占公司四、五成營收，尤其工具鋼是製造業之母，所有製造業、工治具都需要工具鋼，商機龐大，「以前工具鋼是落水狗，但在所有流程改善之後，也能變金牛。」

至於不銹鋼，榮剛主要瞄準高階應用，比如中國砂輪這幾年很重要的轉型產品「鑽石碟」，主要供應半導體研磨，基底就是榮剛的三系不銹鋼，全台灣也只有榮剛有生產。「這三個產品都是榮剛很重要的三隻腳，未來會隨著市場變化快速調整產能。」而計畫正幫榮剛打下一劑強心針，讓公司體質向上提升，「當產業復甦以後，我們的競爭絕對有一定優勢！」康永昌自信的說。（111年11月撰寫）

圖說：導入智慧智造，康永昌提前儲備未來競爭力，大力發展航太、工具鋼以及不銹鋼等三條產品線，讓榮剛材料科技靠著「三隻腳」站穩龍頭地位。