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汉翔迈向航天智能制造 建议台航天业应掌握两优势突破市场竞争

目前全球天上飞的客机中,有九成都有采用到汉翔所生产的零件。李建梁

未来飞机制造效率要提升至少四倍产能才能应付未来商用客机市场需求。要在高标准质量要求下,既要提升制造效率,还要试图降低制造成本,因此全球航天产业也纷纷导入工业4.0思维,透过智能制造技术提升生产实力。而台湾航天工业龙头汉翔投入智能制造将近三年,从单机智机化迈向整厂智能化,并在未来投入航天工业AI发展。

汉翔工业董事长廖荣鑫认为,现在台湾航天产业面临环境与市场的双面夹击,必须借重自我优势才能抓住机会、创造更多价值。一来是因为飞机市场需求面临四、五倍生产效率提升的压力,二来则是因为制造环境促使智能制造的转型迫在眉睫。

飞机制造不似汽车制造可单靠机器手臂完成组装,航天制造现阶段仍维持对人力的依赖。然而人力成本却意外造就德、日快速发展智能制造的契机。德国和日本在智能制造的发展上为何较其它国家先进?廖荣鑫观察,高工费率或许是促使其积极投入智能化的主要原因之一,由于人力成本昂贵,若不投入智能制造,想办法提升机器的利用率取代人力缺口,在要求制造效率越来越高的情况下,光是人力成本就会压垮这个产业。

除了高工费国家针对智能制造技术开发,另一方面低工费国家也挟带政府补助与各项优惠政策吸引制造业者回流与投资,积极抢攻航天产业,然而台湾却正好处于高低工费国家的双面夹击。深感国际竞争的威胁加剧,推动工业4.0因此也成为汉翔欲提升市场竞争力的关键。

汉翔从2016年投入智能制造至今将近三年,身为国内航天工业龙头,汉翔遍及引擎制造、零组件制造、复合材料制造及组装等,市场也遍及军用与民用,因此对汉翔来说,其实第一步就已具有相当丰厚且札实的练兵场,可用来当作示范产线发展智能制造。

短短半年的时间,在廖荣鑫全力支持下,汉翔的信息工程部门就分别在冈山的发动机机匣三厂、先进复合材料中心以及机工工厂等地做出3个示范工厂,并于其中导入智能制造管理系统iAIDC,等待信息逐步完善、技术经过两年多的优化后,全数拓展至各工厂使用。

廖荣鑫解释,汉翔的iAIDC主要分为三个面向,分别是智能化机台、智能化制造以及智能化管理。智能化机台系善用机台联网,搜集机台运行数据后将其汇整到统一平台上,可达到实时审视全工厂每一个机台的实时状态,用以检视机台是否异常达到预防错误,或是撷取机台运转中的各项参数值等。

智能化制造则是扩大到整条生产线的监控,检视工作站整体,包括每一个工作站之产量、正在处理哪里些零组件以及工单的生产排程等。而在智能化制造的开发上,汉翔还导入数码模拟系统协同设计与制造。

廖荣鑫指出,生产线模拟对于航天制造深具重要性。主要因为航天零件成本昂贵,象是引擎一颗要三、四百万,复合材料也要将近几十万到百万不等。「在加工过程中千万不能出错,否则成本亏损不堪设想」,因此汉翔在设计之初就先透过软件模拟各项制程,包括钻孔怎么钻、绕切怎么切等,每个制造流程都事先经过模拟以确保无误,才会开始进行加工作业。

至于iAIDC的智能管理层面则是让整个厂区的运行状态皆能透过战情室的呈现让管理者无论于国内外掌握生产情形,因此主管们不论在国内外都可以集了解工厂运行情形。至于何时可以看到汉翔的智能制造成果?廖荣鑫则认为急不来,但初期先给出40%的效率提升目标,而廖荣鑫则是认为,大数据的积累只少要三年的时间才能产生实质效益。

在汉翔的智能制造计画中,除了打造智能制造管理系统外,汉翔也自行开发战情决策系统,打造从全工厂产能、各分厂营运状况个别管理到供应链等适用于不同层级的战情中心。

而汉翔下个阶段则是将发展工业AI。七月中旬时,汉翔即与清华大学合作,将借重清大AI智能制造系统研究中心,在「智能化生产排程」、「智能化供应链建构」、「人工智能参数决策优化」、「机器视觉检测」、「深度学习」等人工智能的技术,将其导入自动化与机器人使其更为精准。

虽然航天产业在全球市场中的地位非常重要,但去年台湾航天产业年产值仅有千亿美元出头,占国内GDP更不到1%,不过像以汉翔来说,目前全球天上飞的客机中,有九成都有采用到汉翔所生产的零件。台湾航天产业年产值较之其它产业虽不见得亮眼,但在全球市场中仍具有一定重要性,国内航天业者在市场的竞争中仍必须想出突破之道。

根据市场研究机构PwC发布的「2017年航天制造业吸引力评比报告」指出,在统整包含制造成本、劳动素质、基础建设水平、产业规模、地缘政治风险、经济实力和赋税优惠等七大面向的数据中显示,全球发展航天业最具吸引力的国家中,台湾总体排名第六,其中以劳动素质(第六)和制造成本(第七)排名最高。

廖荣鑫指出,台湾航天产业要突破市场竞争最好的办法就是找出何为优势、接著找到机会,并创造价值。从竞争力排行来看,台湾所能掌握的优势就是从劳动数值层面中发挥好的一面,象是利用台湾遍及北中南完整的产业聚落所累积的专业知识,加上透过智能制造技术让制造成本优势更加凸显出来,如此一来在航天市场中才能够凭借优势创造属于台湾航天产业的更高价值。

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