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智能制造人机协同 打造智能化生产链

很多人会认为,航太工业该是最高科技的产业,但也可算是从传统制造业逐步转型。自1946年在南京成立空军航空工业局开始算起,两年前才转成民营化经营的汉翔航空,从传统军用飞机制造起家,到现在与国际航空大厂波音、空中巴士合作之余,也不失其原本起家的军机制造特色。

除此之外,汉翔还参与追风计划,台风侵台时派出飞行员与飞机,到台风上空投送传感器来侦查台风环境结构,并将触角延伸到国内外的各种航太领域上。

汉翔航空研发长吴天胜。

汉翔航空研发长吴天胜。

但在一年多以前,汉翔在高雄与台中工厂中,不管是新的或传统的机台,都是独立作业的,如果要检测机台状态,特别是传统机台就只能靠师傅的经验「听音判断」,现在的产线机台透过物联网及云端串连,汉翔每一部设备机台的生产状态,都可以在屏幕上一目了然,这是当时担任汉翔信息处处长现任研发长的吴天胜带领团队推动的。

吴天胜说,推动工业4.0是汉翔公司廖荣鑫董事长深感国际竞争的威胁明快宣示推动及全力支持。除了近年欧美为了促进国内劳工就业,积极将制造业搬回国内外,东南亚及东欧也挟着政府补助积极抢攻航太产业,台湾面临上下游市场夹击,吴天胜认为,透过推动工业4.0可提升汉翔竞争力,「除了生产效率、效益外,推动工业4.0的最主要目的,其实是让生产更为智能化,让产线更有『弹性』。」

由于目前汉翔承接来自美国、加拿大、欧洲、日本等国家民用航空的飞机、直昇机制造,多元机种会造成产线的弹性变动,因此必须具备智能化的变动,才能因应客户的不同需求。

推动工业4.0,汉翔的第一步就是「机台智能化」。过去制造业较多采「师徒制」,机台的维护需要师徒经验传承,这些「经验」像是机台哪里发出声音,代表哪里出现问体,但这样的传承因人而异,而且得看传承的「效果」─也就是师父所教能够让徒弟吸收的程度,「现在我们让机台联线讲话,告诉我们生产状态,零件生产有没有异常,最重要的就是『互相通联』。」吴天胜指出,汉翔把台中、高雄两地的三个工厂的机台互连,将数据传送到公司私有云上,利用机台所回报的数据,来获知零件、产线的状况,「甚至包括机台效率与机台健康状况,我们都可以几乎实时掌握。」

第二层则是「制造智能化」的重点──品质确保。航太工业所制造的,多是高精密且高单价的连件与设备,因此必须确保制造过程的「完美」,以及产出的品质。

汉翔导入软件系统让产品在制造前就进行模拟,确认设计或制造程序的完善,并将零件组装的程序做「视觉化」管理;另外,制造过程中所获得的数据,并进行大数据分析,也能够让机台自我学习以提升量测效率,在产线不中断运作的情况下来评估产品品质。

最上层则是智能化管理。吴天胜分析,航太产业是多专案、多零件的同时制造与组装,必须要维持一致的生产脉动,透过智能化管理来调和生产流程,就能清楚监控现场与后端的整合。

吴天胜说明,汉翔的产品特色无法完全排除人工,做到完全自动化,也不像电子产业,可以利用机器去做大量重复性的工作来降低成本。因此,汉翔的目标,是利用工业4.0来打造「人机协同」的工作环境,而不是取代人力。

他认为,工业4.0的追求是永无止尽的,汉翔的发展在第一阶段但已经发挥效益,下一阶段还要妥善利用蒐集到的大数据,来进行深度分析,做到生产过程中的预警、预防跟预测,「现在机台智能化、智能化制造、智能化管理都有基本型了,但还要再钻深。」