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協欣金屬

智慧製造焊住商機精湛工藝馳騁國際供應鏈

為掌握全球汽車產業供應鏈重組的契機，協欣金屬工業以智慧製造為核心，成功優化生產流程，並精進焊接工藝，順利打入國際高階汽車品牌供應鏈。隨著產業典範轉移，協欣不僅突破了中國零組件業者的壟斷，還在電動車崛起及供應鏈區域化的趨勢中掌握新機遇，為台灣汽車零組件業創造出更強的國際競爭力。

汽車產業是一損俱損，一榮俱榮。今(2024)年9月，德國福斯汽車（Volkswagen, VW）宣布考慮關閉德國工廠以及相關的生產線並裁員以削減成本，引發全球汽車業的大震動；無獨有偶，中國大陸的汽車市場，受到景氣持續性低迷與當地國產汽車低價競爭的衝擊，包括BMW、TOYOTA等汽車品牌祭出「買一送一」的價格戰，足以反映出企業若無法藉由數位轉型，保持經營的韌性，一旦產業進行典範轉移，百年品牌也會被淹沒在歷史洪流中。

反觀汽車零組件產業則是另一番榮景。過去中國大陸業者憑藉著廉價勞力和大量製造所產生的規模經濟效益，搶佔了全球零組件市場，長久為全球汽車零組件生產的重要代工與製造出口國。不料，新冠疫情(COVID-19)爆發造成中國生產基地封城，引發全球供應鏈發生斷鏈，不僅零件缺料、車廠停工，增加汽車品牌廠的營運風險。

經此震撼教育後，汽車品牌商為了分散供應鏈集中在單一國家的風險，開始找尋其他國家的零組件業者來擔任供應商，帶動全球汽車零組件供應鏈產生重組效應，為台灣零組件業者帶來新的變革契機。

34年磨一劍掌握供應鏈洗牌機會

在汽車零組件中，汽車金屬鈑件扮演了至關重要的角色，它不僅影響車輛的外觀與結構完整性，更直接影響到汽車的安全性與性能。

過去數十年來，台灣已經建立完整金屬鈑件供應鏈，不僅上游鋼料取得穩定，國內廠商也具備汽車外觀鈑金、引擎蓋、車體結構件等零組件產品的開發設計及量產能力，而且具有少量多樣、彈性製造的優勢。

就以協欣金屬工業為例，擁有中華汽車、裕隆汽車兩位大股東，自1990年成立後，34年來專注研發汽車鈑件模具設計與製造，以及鈑件沖壓、溶接組立的技術，更是國內少數可以設計製造一體式車身側圍模具、大型車身外觀件、鈑金零組件的業者，市占率高達60％，客戶涵蓋亞洲、歐洲、美洲知名的汽車品牌公司。

協欣金屬工業邱守序副總觀察到疫後的產業變化說：「一、電動車的興起帶來產業結構重組；二、汽車品牌業者開發新車款時會希望供應鏈區域化；三、新車款開發速度因需求加快。順應這三面向下，我們參加智慧機械-產業聚落供應鏈數位串流暨AI應用計畫，啟動數位轉型導入智慧製造，藉機掌握打入國際供應鏈的機會。」

圖說：協欣金屬工業專注研發於汽車鈑件模具設計與製造是國內少數可以設計製造一體式車身側圍模具、大型車身外觀件、鈑金零組件的業者。

優化素材管理資訊對等提高品質

邱守序表示，協欣金屬2016年改造 PRESS A LINE，全面讓 PRESS 生產自動化。「我們自動化生產速度很快，平均10～11秒砰砰砰就能生產出汽車的車門內外鈑、頂蓋、側圍等外覆鈑金零組件，如果生產時的素材（鋼鈑）來不及供應，或者上線生產是錯誤的尺寸，都會影響到生產效率跟產品的品質。」

傳統上，協欣金屬與供應商和上游裁切廠多以E-mail方式溝通訂單內容、交貨時程。但這些業者同時要對應台灣不同汽車廠與零組件製造商，「如果我們沒有密切地溝通聯繫，不是裁切部品生產安排不符合時程需求，就是發生突發事故影響生產計畫；若要變更訂單需求，則需要有效的溝通平台和工具，以縮短生產時間。」

面對資訊不對等的生產瓶頸，協欣金屬整合上游素材供應商元金工業，建置「素材品質管理平台」。

這平台讓供應商能便利將素材的鈑厚、延伸率、鍍鋅層、尺寸等相關品質資料紀錄在系統中。「我們依據即時存貨紀錄安排生產計劃，避免瑕疵零件上線生產，造成批量性不良，且可有效追溯及調度生產排程。」他說。

「素材品質管理平台」也提供供應商的訂單簽收、生產排程、素材進料管理、素材資料庫及出庫管理等資訊串流作業。當供應商交貨時，協欣金屬生管人員就能由系統查看尺寸大小、批號、入庫時間等共享彼此資訊，亦可透過素材品質管理平台進行原料追溯，提升上下游的反應能力。

此外，平台還串連福特六和汽車的「雲端尺寸數據」管理系統即時檢視素材尺寸的標準與材質的圖表分析，提升零組件的穩定性及組裝品質能力。協欣導入系統後，採購前置及生產時間縮短，由16天縮短至9天。

圖說：協欣金屬具備外觀鈑金、引擎蓋、車體結構件等零組件產品的開發及量產能力。

業界唯一智慧雷射銅焊進擊國際供應鏈

目前台灣汽車業面臨國產車市占率、整車外銷量以及零件外銷成長率下滑的市場衝擊，協欣金屬沒有自怨自艾的空間，反而燃起愛拚才會贏的戰鬥魂。

約莫八年前，協欣金屬在沖壓生產線的站與站之間導入機械手臂，來取代以往的人員作業，亦陸續建立製程的即時監測，並蒐集沖壓線之關鍵資訊，整合模具基本資訊、檢查要領、設定標準、零件品質履歷、客訴問題及生產計劃等資訊，呈現在現場可視化的管理看板。

圖說：協欣金屬工業整合生產製造要素，透過現場可視化的管理看板建立製程的即時監測。

在導入過程中，協欣金屬發現關鍵問題，那就是焊接製程工藝無法滿足國際車廠高階車款的標準要求。

「就以近年來在中國大陸很受歡迎的福特汽車KUGA，車體外觀採更3D立體化的流動曲面設計，營造出跑旅車的感覺，受到新世代SUV消費者的喜好。這款車型的尾門外板採用雷射銅焊搭接，前期是由中國業者製造供應，我們看了這樣的產品設計就想協欣金屬應該也可以做出來。」邱守序提到當時的起心動念。

不過，理想很豐滿，現實卻很骨感。他表示，主要原因是協欣金屬的生產車間內僅有一台老舊德國製的厚薄鈑拼接設備，並且每次故障都需花費數十萬元的維修費。

於是，協欣大破大立地添購專為生產歐美高階車款的「智慧雷射銅焊」設備。「沒想到設備到位後，結果卻爆發疫情，我們竟然面臨到無人可教的窘境。不過，團隊邊測試邊學，也跟福特原廠購買上千片的專門鈑材，讓機器人學習，前後不知道焊壞多少鈑金，最後順利導入生產製程。」

邱守序表示在原先的生產流程中加入「雷射銅焊工站」，並整合智慧機器人及應用雷射光源分時出光等技術，於焊接時進行相應位置確認，同時滿足雷射銅焊與不等厚的素材雷射焊接等兩種工藝要求，並且應用「三光斑雷射技術」整合焊縫檢測技術，並可正負20度回饋調整，提升焊接品質。另外銅焊外觀以熔點為 950°C的CuSi3焊絲作為填料基材，於焊接時僅將焊絲熔化，而鋼鈑的熔點因耐溫度較高，焊接時並未熔化，因此可減少鍍鋅層的蒸發，提高了產品的防腐蝕性。

而針對銅焊強度，兩片鋼板或不等厚鋼材在焊縫之間必須要有足夠的連接寬度與間隙，才不會導致焊縫中有氣孔、穿孔等缺陷；而應用雷射銅焊將可完全避免飛濺物和小波紋的產生，使焊道光滑且乾淨的接合，更有利於製造外觀金屬鈑件。

「這套智慧雷射銅焊工藝技術是台灣業界唯一，能有效提高產品的精度跟品質穩定度，讓我們有信心去爭取KUGA車型尾門訂單以及開發歐美高階車款訂單，加入國際汽車品牌的供應鏈」他說。

圖說：協欣金屬工業整合智慧機器人及應用雷射光源分時出光等技術建立業界唯一智慧雷射銅焊工藝，讓企業進擊國際汽車品牌商的供應鏈。

AI焊接品質最佳化預知保養提升OEE

協欣金屬在審思智慧製造應用及 AI分析面向的擴展，再建立智慧雷射銅焊工作站後，進一步發現溶接組立線的製造流程瓶頸。

汽車工業在熔接製程上普遍使用「電阻點焊」技術，也就是在兩片或多片鈑件加壓夾持使表面接觸時，利用接觸面上會產生接觸電阻，以較大的電流通過通過鈑件，將接觸點的金屬熔化形成熔池，達到鈑件接合的效果。

協欣金屬長久以來透過人工目測的方式來觀察焊點的好壞，再進行參數調整。邱守序表示，由於少子化影響，類似的搬重物的黑手工作，已難以招募人才，再加上人才斷層經驗不足，在蒐集與判斷除了費力耗時外，更容易因資歷差異而有所不同，造成品質時好時壞。

因此，協欣金屬先蒐集點焊熔接機台包括電流、壓力等資料，同時進一步蒐集焊接時產生的火花變化數據，累積約 27,000 筆的焊點資料後，導入AI深度學習技術加以建立預測模型，並據此建立熔接品質預警報表，紀錄各預判零組件的焊點品質加以調整，確保熔接設備及最佳參數。

此外，協欣也蒐集生產設備的壓力、電流、時間等達70萬筆資料，找出影響保養的關鍵參數進行監控，達到最佳化的預知保養。整體OEE由55.8％提升到65％。

智慧製造Ready 建立價值優勢新里程

邱守序坦言，汽車產業面臨消費市場的快速變化，早期傳統製造思維已經改變，原有的供應鏈聚落必須轉為全球供應鏈競爭。對協欣而言，藉由計畫協助上下游資訊通透，提升交期、速度、品質，加上應用AI技術達到調整企業經營體質，更能突破中國大陸零組件業者的壟斷，未來持續以每年新台幣1,500～2,000萬元繼續加碼投資設備，以智慧製造來提升競爭力。

邱守序信心滿滿的表示，現階段已經參與客戶在海外合資企業的新車款開發，接下來也會加入知名汽車品牌商開發的新款電動的零組件供應商，讓協欣邁向價值優勢的新里程碑。

(113年9月撰寫)