【成功故事】如何善用工業4.0技術來提升工廠生產效率?

      長榮塑膠工業股份有限公司,員工數約90人,射出機總台數近30台,機台噸數從60T~1300T皆有,分別設立在台灣新北市新莊與汐止,二個廠區。主要生產YAMAHA機車殼和汽車幫浦等塑膠件,每批訂單數量約幾百件,為OEM。

      創立於1971年的長榮塑膠工業股份有限公司(簡稱:長榮塑膠) ,起初公司設立於台北市南港區,於1984年遷移到新北市汐止區,並且在2014年新建新莊廠,廠區有1110餘坪,目的為利用周邊製造模具資源創立模具開發團隊,同時可以開發更多組模具,大幅降低模具開發日程及費用,自公司成立以來,在品質方面即不斷研究改良,提昇技術,實施品質管制,以達客戶所需,在品質上受到美、日、台客戶肯定。為因應目前市場競爭激烈,並不斷引進國外最新設備,提高生產品質,減少不良率,降低成本,提供客戶最合理化價格,同時永續經營之精神,提昇品質與客戶共享。

      長榮塑膠創立時以鋁壓鑄起家,隨著市場需求不斷地變化,進而轉變為塑膠成型產業,並加入模具設計開發團隊。主要產品為汽機車相關產品,專門從事塑膠射出成型加工及模具製造,從產品設計、模具製造至產品射出成型加工一貫作業,並提供逆向工程服務,客戶僅需提供產品原型即可製造出產品。長榮塑膠憑藉多年的產品製造經驗及專業技術優勢,將以往遇到的經驗及know how建立在設計標準書以達到傳承,並因應市場脈動、提升製程技術,除了引進模流分析軟體及熱顯像儀等設備來驗證模具設計的正確性,也購入其他高精密設備,例如:三次元量測儀、拉伸試驗機、快速原型機和3D檢測設備…等。並且積極與學術界合作投入研發,在原料及工廠智慧化上都已掌握關鍵技術與技術成熟度,未來會朝向低成本、高效率、低錯誤率的自動化生產工廠目標邁進。

      全球市場不斷地變化,面對極度競爭的環境,以及數位時代的到來,經營者面臨多重考驗,企業的經營模式也必須跟著求新、求變,才能維持企業競爭力。
      當傳統產業接二連三地面臨「轉型」與「接班」的考驗,長榮塑膠也正面臨此狀況。若停留在過去仰賴人工的模式經營,一旦發生人力短缺的狀況,就會如同骨牌效應,一個個接連地倒下,直接影響企業營運。普遍企業面臨的問題之一「人力短缺」,以多數的案例來說,過往都是由老師傅帶著學徒學習,經驗來自於老師傅身上,必須將這些資料、經驗轉變為數位化、自動化作業模式,才能將時間釋放出來。舉例來說,將現場師傅的經驗數據化複製,讓每個技術員都可以透過數位化模式來複製學習,讓每位技術人員都能一步一步地成長,也能互相輔助學習,朝工廠E化發展,降低不必要的成本開銷,轉而投入產品品質進而提升企業競爭力,更為重要。

善用工業4.0技術 提升工廠生產效率

      普遍傳統製造工廠來說,多數為家族企業型態,在數位化管理程度上較薄弱,手工抄寫管理為常態,不易提升生產效率。如何善用工業4.0技術來提升工廠生產效率、提高產業競爭力,是企業最重要的問題。本案所面臨的問題不外乎為「機台缺乏聯網功能」、「無法即時掌握設備產能狀態」以及「生產無數字化管理」,若要有效改善以上的問題,勢必要啟動設備聯網部署,透過系統智能分析來實現數據可視化,讓管理者能有效掌握生產數據,亦可透過手持裝置遠端巡檢,實現遠端設備監控管理,使生產管理可視化。同時透過OEE機聯網方案來掌握產線稼動率、產品品質等關鍵指標,提升智慧工廠生產效率管理。

數位化管理,省時又省力,輕鬆管理

      長榮塑膠在完成設備聯網的部署後,現在只需透過型創IoM射出機聯網系統就能擷取多項指標數據,不論是射出機稼動數據、cycle time、運轉工時、故障工時,等數據皆可透過系統自行產出,過去人工紙本化報工,資訊常產生落差,浪費過多人力資源。現在透過系統即時報工管理,省時又省力,輕鬆管理。除了每天能夠減少3小時作業時間,也能協助判斷現場生產問題點來解決無數字化管理的問題點。同時,不論管理者人在何處皆可遠端連線了解實際換模所需時間,以及順利生產的時間有多久,並且透過系統協助判斷哪幾台設備即將完工,進行下一筆訂單的安排,以達到生產日程最佳化來降機成本及庫存壓力,提升機台稼動率。唯有透過工業4.0、智慧製造與射出機聯網的輔助,才能在全球多變又競爭的市場站穩腳步,更讓我們能更持續有目標的改善來提升競爭力。

本次案例效益總結如下:

  • 【縮短處理生產資訊之時間38%】一天工時8小時計算,每日節省3小時在記錄和統計分析,同時也降低人事成本,以工時200計算,每天省成本600元,一年節省 600×250工作天=150,000元
  • 【縮短換模/試模時間11%】 原本A產品換模加試模時間由90分鐘降至80分鐘
  • 【縮短成型週期時間7.6%】原本B產品成型週期從65秒降至60秒

未來展望

      長榮塑膠在工業4.0的驅動下,利用物聯網、大數據、自動化設備等技術結合應用,逐漸發展出智慧製造的概念,並且在工業4.0戰略上做足了準備,分別以二個廠區來說,新莊廠以「IoM射出機聯網」即時掌握生產狀態,透過大數據來分析並即時解決問題,提高機台稼動率。汐止廠則以「智慧設備故障預知系統」,透過機台運作的振動頻率進行偵測,事先掌握機台異常問題發生並於非稼動時間安排保養維修,降低機台異常停機情形發生。

「長榮以創新求變的精神,在原料、品質、技術、人才及工廠自動化與供應商共同努力,
以最低成本製造出最品質產品,創造客戶滿意,長榮塑膠與供應商互信互惠的三贏局面。」

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