財團法人精密機械研究發展中心總經理賴永祥

迎合智慧機械政策 搶攻智慧製造商機

採訪/施鑫澤 文/林裕洋 刊期/2019.11

精密機械研究發展中心成立目的,即要以科技為機械產業創造價值,即提升精密工具機之品級、支援精密機械工業之發展,以具競爭性售價創造高附加價值之新產品。

財團法人精密機械研究發展中心總經理賴永祥說,有別於過往產業升級政策,主要是政府接收到產業面臨全球多樣化生產挑戰,期盼政府協助克服的聲音,故而全力推動智慧機械產業策略。

因應全球趨勢,滿足產業升級需求,行政院自2016年推動「智慧機械產業推動方案」,運用雲端、大數據、物聯網、智慧機器人等工業4.0技術,實踐連結在地、連結未來、連結國際。

此舉,主要是希望將臺灣從精密機械升級為智慧機械、創造就業,並擴大整線整廠輸出,打造臺灣成為全球智慧機械及高階設備關鍵零組件的研發製造中心,並促使所有產業智慧化,進而促進國家整體產業升級轉型。在業者與相關政府的努力之下,2017年臺灣機械業產值首度突破兆元大關,2018年更達約新臺幣1.2兆元,持續創下歷史新高。

財團法人精密機械研究發展中心總經理賴永祥說,有別於過往產業升級政策,主要是政府接收到產業面臨全球多樣化生產挑戰,期盼政府能協助國內機械產業進行升級,因此將智慧機械列入5+2創新產業之中。我們配合政府推動智慧機械的策略,從智機產業化、產業智機化等兩大面向著手,以精密機械導入智慧技術、發展智慧機械,並透過智慧化產線進行智慧製造。此外,再以國內產業為練兵對象,進而達成將整廠整線輸出國外,建構智慧機械產業之生態體系。

精機中心成立其來有自回顧1970年代前,臺灣經濟政策主要在發展民生工業及相關產品出口上,當時臺灣機械業的技術與生產效益並不好,距離歐、美、日等有段差距,以至於本土紡織機械市場漸被國外大廠壟斷。在此狀況下,當時許多機械廠如楊鐵、永進等業者,開始轉進專為特定產業設計的工具機。由於1974年能源危機發生,導致紡織機械日漸沒落,加上臺灣產業轉型朝汽機車等金屬產業發展,也讓工具機成為臺灣機械產業的主力產品。

由於臺灣市場規模有限,機械業就如同早年的紡織與成衣等,只能選擇向外銷拓展,1986年工具機業邁向高速成長時代,也危及美國工具機業者的發展。為此,美國以影響該國國防安全為由,對於德國、瑞士、日本、臺灣等國家的工具機,採取長達7年的自動設限配額制度(VRA)。

由於1990年代開始,行政院將機械業列為策略性工業,全力推動關鍵零組件產業的自製開發,期盼能逐漸擺脫低價銷售的模式,朝向自創品牌、邁向全球化的產業。為促進臺灣精密機械業升級、開拓新市場,1993年由機器公會代表機械業者捐贈4,000萬元、工業局代表政府捐贈2,000萬元共同成立財團法人精密機械研究發展中心,作為臺灣機械業共同之研發中心。

賴永祥指出,臺灣機械業在價格成本上具有相對優勢,但是隨著市場對品質、交期等逐漸重視,業者唯有改善兩大弱點,才能在全球市場上取的競爭優勢。因此,當時精密機械研究發展中心成立目的,便是要以科技為機械產業創造價值,即提升精密工具機之品級、支援精密機械工業之發展,並透過建立相關檢測與驗證技術、建立故障排除之技術能量、建立機械商品化之技術能力、建立機械工業資訊化技術能力,達到協助精密機械業者改進產品品質,以具競爭性售價創造高附加價值之新產品。

參與智機產業化推動計畫 全力協助產業升級

行政院推動的智慧機械政策,主要是以精密機械搭配資通訊科技能量為基礎,導入智慧化相關技術,建構智慧機械產業新生態體系,使臺灣成為全球智慧機械研發製造基地,及終端應用領域整體解決方案提供者。因此,在智慧機械產業化部分,將以精密機械導入機器人、物聯網、大數據、網宇實體系統(CPS)、精實管理、3D列印及感測器等智慧技術,發展智慧機械解決方案,建立智慧機械產業生態體系。至於產業智慧機械化部分,則是以應用智慧機械解決方案,協助重點產業導入智慧製造,以提高生產力,同時提供創新、客製化或智慧化的產品與服務。

為提升精密工具機之品級、支援精密機械工業,2018年精密機械研究發展中心承接工業局的智機產業化推動計畫,著手整合各種智慧技術元素,投入智慧機械自主技術中長期布局與產品創新,使其具備故障預測、精度補償、自動參數設定與自動排程等智慧化功能,補足精密機械產業缺口。此舉,有助於提高整機或關鍵零組件進口替代,並發展解決方案為基礎之智慧機械產品,以建構臺灣智慧機械產業生態體系為目標。

「2018年我們執行該計畫的成效卓越,在量化部分促成輔導廠商增加產值新臺幣 26.96億元,並投資21.34億元。」賴永祥解釋:「著眼於數位化是邁向智慧製造的第一步,而加工廠生產現場仍有多數是不具通訊協定的老舊機台,因此政府推動智慧機上盒(SMB)輔導計畫,主要是要協助中小企業建立機械設備聯網與數據可視化,目前總擴散台數達2,900台。」

在質化部份,於產業機械智機產業化方面,推動產業機械廠商運用智慧加值與聯網技術相關應用整合,輔以產業機械智慧化控制軟體於生產線中,導入光、機、電技術。至於產業機械應用領域,則導入智機化的理念,強化產線自動化能力與提高生產效率。

而機器人智機產業化部分,協助業者發展機器人產品之智機化技術及模組,並根據製造業和服務應用市場的需求,結合機械設備、製程技術或專業服務功能。工業局推動此計畫目的,期盼藉由該計畫建構機器人智慧製造及服務應用系統,以及上下游產業供應鏈,深化臺灣自主技術能量、強化產學研及供應鏈合作,進而提升機器人智機化價值。

推動智慧機上盒輔導計畫 部署數量達2,900台

行政院將智慧機械列為大產業創新政策之一,主要目的是要將精密機械升級為智慧機械,以創造就業並擴大整廠整線輸出。惟有鑑於傳統產業數位化能力不足,生產數據多以紙本記錄,仰賴人工操作,故需協助中小企業導入數位化,因此政府自2018年訂定智慧機上盒(Smart Machine Box,SMB)輔導計畫,以協助臺灣機械與製造業導入設備聯網、生產管理可視化與智慧化應用,進而提升國際競爭力。

該計畫吸引 32 家具系統整合 能量之產學研參與,並協助超過 130 家應用端業者投入設備聯網及設備稼動率可視化,藉由國內場域練兵厚實系統整合技術能量。根據統計,2019年智慧機上盒輔導計畫累計已完成約130案輔導案,超過2,900台設備連網,涵蓋車輛零件製造、金屬零件製造、塑膠製品製造、機械設備暨零組件製造、紡織、其他運輸工具零件製造、光電半導體設備零件製造等產業。

賴永祥指出,因應全球市場變化,不少中小企業都有心想要邁向數位化之路,但是卻面臨並不知道該如何切入。即便有許多系統整合商或設備業者想要提供協助,最終也因欠缺足夠的產業經驗,無法相關協助與輔導。為此,工業局推動智慧機上盒輔導計畫目標,是要透過計畫點火、產業自主擴散的方式,吸引更多中小企業、業者等參與智慧機械的計畫。

在32 家輔導單位中,分別為中正大學、虎科大等2間學校,工研院、精機中心、金工中心、紡織所等4家法人,還有萬鋒電機、新代科技、高聖精密、凱柏精密、寶元數控、大康織機、發得科技等7家設備與零組件業者,以及科智企業、銳鼎科技、精誠資訊、華致資訊、亞頌科技、型創科技、采威國際、詮源資訊、誼卡科技、鼎華系統、翔程科技、日威科技、漢翔航空、泰睿思、三惟資訊、三泰科技、川海企業、威友科技、耀群科技等32家系統整合商。(詳見圖表)

產品價值提升 管理效益躍進

以位於彰化縣彰化市的機械設備暨零組件製造業者為例,公司員工達到100人。儘管整體業績相當不錯,但是該公司觀察到,其客戶面臨生產數據仰賴人工抄寫記錄,無法有效管理生產數量與織襪不良率。其次,設備本身亦缺乏管理稼動率,無法得知機台狀態與每台產能,加上缺乏運轉轉速記錄,在高速運轉時有斷線停機的風險。為達成機台停機的要求,現場師傅多會降低運轉轉速,最終卻也影響到整體生產的產能。

在精機中心協助下,使該業者生產之設備具備通訊能力,並開發設備稼動率可視化功能,促使該業者設備產品成功擊敗全球大廠賣進印尼終端客戶 3 個廠區 ( 海外客戶 ),共計將63台機器設備完成聯網工作,並且將人工管理改為數位化追蹤生產狀況。其次,傳輸資料皆透過加解密儲存於資料庫,並以用戶權來管制,確保資料傳輸穩定性與安全性。

賴永祥指出,此專案效益可分成兩部分,對設備商而言,產品在結合智慧機上盒之後,平均售價可提升約 2-3 萬元,順利跨出邁向智慧機械產業的第一步。其次,對於引進該智慧機械設備的客戶而言,以能享受到機台即時監控,平均6-10 秒即可收到設備傳出的稼動率報表,而且生產稼動率也大幅提升,從每天可生產 200支襪子,提升到480 支,產品不良率也從 20%降低到10%。

在財團法人精密機械研究發展中心規劃中,將全力配合政府推動智慧機械的策略,協助臺灣產業邁向智慧製造之路,進而建構智慧機械產業之生態體系。