FIND研究員:薛惠文
在台灣,精密機械產業多集中於中部地區,生產精密零件則需要上游模具加工作為基礎,模具品質的良莠,直接影響製品品質。模具金屬加工業在面臨客戶對加工精度的高要求以及員工高齡化的趨勢,也思考如何透過新興科技克服面臨的困境。
傳統模具加工業的數位蛻變
在日本,創立於1957年的高橋鐵工株式會社,為了因應高精度加工與員工高齡化,在公司加工設備推動IOT化,導入了具備網路連線功能的加工設備,提升稼動率並降低不良率,同時也使年輕員工縮短技術學習時間,具體呈現在以下幾個方面:
可即時監控
金屬部件因白天夜晚溫差容易膨脹或收縮,加工尺寸因此偏差,須依賴師傅手動校正。導入設備連網後,機器可透過感測器將數據傳送至控制系統,系統則根據這些數據自動計算熱膨脹補償量,達到即時監控溫度、及時調整刀具位置與進給參數。
機器可晝夜持續轉動
在即時監控的輔助下,設備可持續運轉,不再需要白天加工夜間停工,機器連續運轉使得機器維持在穩定溫度,降低因開關機造成溫度變化,進而導致加工尺寸偏移。
整合LAN/VPN,加工數據可被記錄
高橋鐵工透過LAN把廠內各加工機台連線,再透過VPN,讓主管或工程師即使不在廠內,也能遠端監控機台,甚至登入機台控制介面。更重要的是,所有機台的加工數據會被集中紀錄,工程師可分析溫度與尺寸誤差的關聯,進一步優化加工參數,過往則需依賴人為經驗調整。
圖1 高橋鐵工株式會社內機器與機器之間的網路連接
資料來源:https://portal.monodukuri-hojo.jp/pdf/goodpractice2023.pdf
高橋鐵工這家將近70年的模具加工廠,在需要依賴人為經驗的基礎金屬工業導入IOT,實現設備聯網、遠端監控與數據判別,具體成果為:
提升稼動率
過去因機器啟動需要花費時間進行程式調整,導致一天8小時作業時間中,實際運轉時間僅有2小時。透過連網導入設備與自動化設定流程,機器可即時啟動與連續運轉,顯著提升整體生產效率。
加工作業減少紙本資料
過去員工須從大量紙本資料中搜尋所需的工具與材料等相關數據,耗費人力也佔用空間。資料數位化後,查詢更迅速,作業效率提升。
減少依賴人為經驗判別
由於工具壽命、加工時間、溫度等各種參數都會影響加工精度與良品率,因此這些調整作業過去必須依賴熟練技術人員的經驗。導入數據化管理後,判斷更精準,品質更穩定。
從依靠經驗的傳產 走向數據為核心
目前實現數據共享後,使得年輕員工能在短時間內熟悉操作。具體而言,以前年輕員工需要花費半年到一年的時間才能熟練操作機器,如今僅需一週就能掌握基本操作,大幅降低傳統產業傳承困境。未來,高橋鐵工還希望蒐集設備的聲音數據,讓系統能透過「聽聲音」來察覺機器的異常。
參考資料來源:
1. https://portal.monodukuri-hojo.jp/pdf/goodpractice2023.pdf
2. 智慧化投資台灣三大方案 台中機械產業投資破千億 - 報新聞 Mega News
沒有留言:
張貼留言