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台灣工具機全球知名 具高度競爭力

2018-03-12 11:14台灣光華雜誌

台灣工具機產業佔全球出口排名第5名,具高度競爭力。 (林旻萱攝)
台灣工具機產業佔全球出口排名第5名,具高度競爭力。 (林旻萱攝)
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【文˙蘇俐穎 圖˙林格立】

製造業的內涵往往呼應時代技術的發展潮流。自從18世紀首次的工業革命,以蒸汽機的發明為象徵,機械逐步取代傳統的人力、獸力;19世紀末第二次工業革命,電力的應用開始普及;第三波工業革命,則加入電腦數值控制的技術,邁向自動化生產。

如今,呼應當代資通訊技術的成熟,2011年由製造業大國德國率先提出「工業4.0」的概念,強調運用感測技術、大數據、雲端、物聯網等,達到「智慧製造」的目的。不少國家紛紛跟進,包括美國的「先進製造夥伴計畫」、中國大陸的「中國製造2025」、日本的「工業4.1J」等,台灣也因應提出「生產力4.0」,顯示這一波的製造業革新已是全球趨勢。

國際製造業版圖重組,由於先進國家紛紛以國家級政策,搶佔高端市場;新興國家則瞄準量產市場,急起直追在後,台灣產業面臨國際市場的前後夾擊;同時,在少子化、高齡化的趨勢下,缺工問題將日趨明顯。導入工業4.0,除了可優化台灣產業結構,有希望突圍困境,進軍高端市場,也可有效解決人力問題。

台中作為台灣機械產業的重鎮,大肚山腳下,方圓60公里之間,就聚集了上千家精密機械廠商,而早在十多年前,台中多家工具機大廠便已自主組成「M Team」(Machine Tool Team),希望輔導產業鏈升級轉型。如今,政府提出「5+N產業創新計畫」,其中一項便包括了智慧機械產業,中央與台中市政府也以「全球智慧機械之都」為目標,共同成立「智慧機械推動辦公室」,研擬、推動一系列相關政策。

工具機最關鍵的控制器,掌握所有的技術支援,猶如人的大腦。 (程泰機械提供)
工具機最關鍵的控制器,掌握所有的技術支援,猶如人的大腦。 (程泰機械提供)
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以航太市場作為產業出海口

2011年5月,《商業周刊》就曾以「影響全世界的60公里」為題,報導台中機械產業因3C市場成長,接單不斷的榮景,將其譽為「大肚山下的黃金縱谷」,然而,隨著3C市場趨於飽和,出口產值在2015年一度出現衰退,顯示為機械產業尋找其他出海口的迫切性。

因應政策推動,在2015年12月由台中市政府與工研院主導成立的「A-I-M航太工具機產業技術大聯盟」,即是鎖定未來發展潛力高的航太市場。所謂的「A-I-M」,即是結合「A Team」(Aerospace Team)、「I Team」(Intelligence Team)、「M Team」(Machine Tool Team)三方。A Team包含漢翔航太、長榮航宇等航太大廠,M Team包含台中精機、上銀科技、台灣引興等工具機及零組件廠商,I Team則以工業技術研究院為首。A-I-M聯盟的成立,就是以台中市政府為平台,結合供應端(航太)與製造端(工具機),再加上研究單位(工研院)從中輔導、加值,希望藉此做出高門檻、高附加價值的航空機械,得以在全球市場中佔得一席之地。

之所以會鎖定航太市場,中興大學機械系主任邱顯俊進一步說明:「航太市場雖屬較特定的市場,但高品質的要求,可以帶動整體工業技術的升級。航太等級的工具機也能運用在很多地方,不僅很多東西都可以生產,外銷的競爭力也能因此提升。」

台灣引興董事長王慶華以精實生產重新定義製造業價值。 (林旻萱攝)
台灣引興董事長王慶華以精實生產重新定義製造業價值。 (林旻萱攝)
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以「精實生產」作為升級轉型之基礎

工業4.0以軟體為核心,不過,在加裝感測器、機器人、自動搬運車等設備以前,仍須回到製造端作檢視。「精實生產」是源於日本Toyota的一套管理方法,涵蓋生產、物流、成本等層面,可為產線建立起一套精簡、流暢的作業方式,大幅降低企業成本、提高生產效率,並提高產品品質。

約二十年前,台灣引興董事長王慶華便引進精實生產,甚至跨界成立精實管理顧問公司。當我們踏入位於台中西屯工業區的工廠,乾淨的工作環境與井然有序的生產線,已讓人留下別開生面的第一印象。

就以同樣生產工具機零組件的廠商作比較,一般工廠的生產週期約需2天,但台灣引興僅需4小時,2018年剛完成的新產線,生產週期更降至30分鐘以下。另外,一般工廠採大量生產,做好的商品先放在倉庫,等顧客下單後再出貨,台灣引興則從客戶下單後,從材料開始製作,速度還比同業更快,並且,「我們的工廠完全零庫存,做好的產品在出貨區等待集貨不超過2小時。」王慶華的一席話讓人瞠目結舌。

問題隨之而來,「這麼精準的生產流程,到底是靠什麼電腦軟體來管理?」王慶華的回答更令人咋舌:「這間工廠,不靠任何電腦來管理,但可以管理得比用電腦還來得精準!」

走入廠內,王慶華陸續為我們揭密。原來生產線運用精實生產中「可視化管理」的方法,放眼望去,整層樓有20個台車在各個加工機台間緩緩移動,加工好的材料就放在台車上,等待進行下一個步驟。「以前有200個台車,但因為數量多,大家沒有感覺,覺得慢慢做就好,但數量少,一下子就做完了,有多少量一目了然,大家就會緊張。」王慶華說:「而且,在這個工廠裡,『順序就是我們的聖旨』,一般的工廠發現做錯,為避免生產線斷掉,會跳過先做下一件,但我們一旦做錯,就不可以繼續做,等處理好再繼續做下一件。」他一語道破其中的奧秘:「我們藉此創造出無形的張力,讓每個人都主動戰戰兢兢,因此不需要別人管理。」這就是台灣引興引以為豪的「順序生產」。

也由於採少量多樣化生產,王慶華將全台近300家客戶,依位置劃分成9個區域,同一個區域的產品會集中生產,再運用類似公車路線的送貨路線圖,以同一輛車出貨,運費成本竟比以前更省。

精實生產強調「需求=供給」,王慶華說,庫存就像水庫的水位,水位逐步降低,細小的問題也隨之浮現,再加以管理,針對生產流程、訂單排程、派員、送貨等不同環節,把不具附加價值的浪費(如運輸、庫存等)逐一消除。

他另指出:「能花錢解決的事情不稀奇,要做花錢不能解決的事情。」就以新產線為例,透過精實改善,將原本需要花費3,000萬的機台設備,以600萬就達到相同效果,成本驟降,製程的工程長度也從90公尺縮減到22公尺,生產週期則從2小時濃縮到30分鐘以下。過去,因工程長度與生產週期較長,曾有顧問建議,可投資購買自動搬運車與Barcode追蹤系統,隨著產線改善,問題也迎刃而解。

產線導覽結束後,王慶華領我們到全廠唯一的倉庫。不過約十坪大的房間,集合了上百種零件,每天有工作人員依訂單配給固定的數量,在這裡,連一顆螺絲都不容浪費!

王慶華語重心長地說,在往工業4.0的路上,台灣產業最缺乏的,往往不是智慧製造,而是按部就班的態度,因為就算交由機器,步驟仍是由人來管理。因此,還是得回歸根本,為產線建制起標準化作業流程,並運用精實管理,將其做到極致,再針對需要升級的地方作升級,這樣的升級才有意義。

除了讓學生到業界實習,藉由與企業合作,企業提供設備給學校,打造出學用合一的學習環...
除了讓學生到業界實習,藉由與企業合作,企業提供設備給學校,打造出學用合一的學習環境。
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教育創新×產學合作=創新人才

王慶華談到:「機械產業是很特殊的產業,從研發、設計到製造,都有很高的技術量在內,因此很依賴人才。」邱顯俊進一步指出:「所有的事情最後都會回到人,人才有短期救火隊型,長期的要仰賴學校深入培養。」而作為人才的搖籃,呼應產業趨勢,加上政府政策的積極推動,中部各大專院校也已陸續動員。

逢甲大學副校長黃錦煌從個人案例談起,14年前,他已享譽學界,但始終是純理論研究,由於一個企業的提案,才驚覺不足,從此投入產學合作。在過去,學界與產業界斷鏈,也連帶影響到社會新鮮人的素質,台灣引興管理部經理蔡雪美指出:「學校所學不比企業進步得快,使用設備也比較舊,因此過去才會覺得新鮮人不好用。」但她樂觀地說:「現在情況已經漸漸改善。」

有鑑於此,逢甲大學除了與約500家企業共組產學聯盟,由企業提供資源,借師資推動專題合作,並且提供學生實習機會,這些資源座落在校園各處,打造出全方位的教學場域。好比以5間實驗室所組成的「智慧機械廊道」,猶如落實課堂知識的學習道場,裡頭備有企業贊助的最新設備,全校學生均能使用。另有與Apple簽約成立的「區域教育培訓中心」,備有校友贊助的Mac電腦與iPad,校內有2名師資經Apple培訓後認證,針對iOS系統開設App設計課。

除了積極與產業界接軌,教育方法的變革也同步展開。逢甲大學校長李秉乾強調:「過去的教育較重視知識的傳播,現在我們除了積極引進政府、產業界的資源,也創造新的教育內容。」他了解到,唯有培養具創新能力的人才,而非低階人力,才能賦予產業新的價值,幫助產業升級轉型。

因此他積極推動,簽署加入由美國麻省理工學院等國際頂尖大學所推動的「CDIO計畫」,落實Conceive(構思)、Design(設計)、Implement(實施)、Operate(操作)的創新設計歷程,也向史丹佛大學的「思考設計」(Design Thinking)課程取經,以兩大創新教育方法,有系統地融貫在4年的大學課程中。

台灣引興堪稱先鋒代表,參與產學合作已有15年,蔡雪美談到,公司將實習學生等同視為公司新鮮人,個別安排前輩指導食衣住行各方面的問題,同時傳承企業文化,她說:「現在產學合作已是我們人才培養的中流砥柱,佔公司人力來源兩成,最年輕的部級主管也是這樣進來的!」

不僅如此,中部科學園區管理局也因應開設「智慧機械技術」相關課程,給予業界工業4.0的觀念雛形,以供日後升級轉型作參考;正規教育上,台中市政府緊鑼密鼓與學界、工研院展開討論,2月起推動一系列智慧製造課程,9月將開設跨校共享課程的「智慧製造碩士在職專班」。

學生在Apple區域培訓中心學習寫App程式,接軌當前發展趨勢。
學生在Apple區域培訓中心學習寫App程式,接軌當前發展趨勢。
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打造官產學研合作平台

發展改革的路上,不能只靠產業界與學界單打獨鬥,政府更是關鍵推手。台中經濟發展局專門委員江振瑋指出:「即便像德國有很多機械大廠,但都是個別散佈,全世界沒有一個地方像台灣一樣,整個產業生態鏈群聚在一起。」機械產業高度集中的特性,將是未來發展的一大優勢。

因此,台中市政府擘劃「神岡豐洲科技工業園區第二期」作為智慧機械園區使用,吸引廠商進駐;並挹注百億以上資金,建立「水湳國際會展中心」,主要因台灣大型展館多在北部,但由於精密機械體積龐大,長途運輸較不方便,國際買家到展館看展後,可在半小時內直接拜訪鄰近工廠,達到「前店後廠」的經濟效益。

另外,台中市政府目前規劃成立「全球智慧機械發展中心」,將有效鏈結官產學研各方,包含就座落園區內,將在6月竣工的「智慧製造試營運場域」,展示由工研院輔導、100%國產的工具機、機器手臂、輸送設備、自動搬運車等設備,同時搭配大數據、物聯網、彈性生產等虛實整合技術,向國際展示台灣智慧製造的實力,許多大學院校紛紛派人駐點或設置辦公室,並規劃應用在教學使用上。

江振瑋語帶振奮地說,許多國外廠商如德國西門子、美國洛克威爾、法國達梭系統、日本三菱電機等,均表示高度興趣,希望能在此設點展示產品,不少東南亞國協則表示希望到此來採購,「想買東西、賣東西的廠商都來找我們,我們變成智慧機械的hub,大家在這裡華山論劍。」同時配合政府推動新南向政策,儼然天時、地利、人合紛紛到位。

上看世界智慧製造之都的格局,政府以國家力量搭建交流平台,不同領域各司其職,並跨界密切合作,工業4.0的新願景應是指日可待。

修復師的手成了橋梁,修復存在的形體,連結無形的記憶、情感、歷史與文化。 (莊坤儒...
修復師的手成了橋梁,修復存在的形體,連結無形的記憶、情感、歷史與文化。 (莊坤儒攝)
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