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邁向智慧製造的隱形冠軍-專訪台全電機

摘要"

台全電機是一間征戰全球車廠的隱形冠軍企業,每年生產著1,000萬台帶動動力方向盤的電子動力轉向系統EPS馬達(Electric Power Steering Motor),供應給全球車輛動力轉向系統近12%的需求。公司由鍾雙麟先生於1970年所創立,現任董事長為鍾佩伶女士。公司以生產機車用磁石發電機、高壓線圈起家,在與全球汽、機車大廠合作中,紮下深厚的基礎。事業發展由機車產業逐步跨入汽車產業,從車用起動馬達、發電機、雨刷馬達起步,然後是電子動力轉向系統EPS馬達、電動椅馬達、前後雨刷馬達、行李廂門馬達、渦輪增壓進氣馬達等。其中,用來帶動方向盤的電子動力轉向系統EPS馬達是台全電機受到 TESLA、BMW、GM、STELLANTIS、FORD、HONDA、TOYOTA、RENAULT、HYUNDAI、NISSAN等全世界汽車大廠關注的主要原因。

右一:台全集團 墨西哥總經理  陳春松
右二:台全電機 自動化暨生技處經理 徐福君 
左一:台全電機 技術部副理 陳昱鼎
左二:台全電機 生技部副理 王文盛

 

台全電機章怡康資深副總經理充滿自信地告訴我們:「當今最夯的TESLA特斯拉電動車,無論是Model S、Model 3、Model X還是Model Y,每一台車的方向盤裡面可都是台全電機的EPS馬達!」,接著,台全電機集團墨西哥公司陳春松總經理補充到:「除了大家熟悉的前輪轉向系統以外,後輪轉向系統的開發也是各家高級車廠爭相投入的領域,台全與歐洲客戶花了5年多的時間共同研發,成功的導入保時捷911超跑的後輪轉向系統,預期不久的未來,將會有更多的客戶使用這套系統。」另外,我們也與歐洲客戶開發出底盤動態安全系統馬達(Electric Roll Control),目前用於賓士集團的AMG 車型,在不久的將來也將進入BMW集團的車型中,TAIGENE台全電機在汽車產業裡早已擁有其重要且獨特的地位,透過嚴謹的研發、製造、品質與服務,默默地守護著全世界汽車的安全駕馭。

 

利用每個零組件上的 QR Code 可追溯生產履歷

 

 

迎向智慧製造
在當今時代背景下,製造業正面臨著日益激烈的全球化市場競爭、新產品開發時間大幅縮短、產品創新與品質的要求與日俱增。作為全球第二大汽車電子動力轉向系統EPS馬達製造商的台全電機也面臨著前所未有的挑戰。市場佔有率越來越大、馬達交期越來越短、穩定性與可追溯性要求越來越高,但龐大的製造數據、錯綜複雜的資料交互、頻繁的設計變更、管理上的資訊孤島、產品少量多樣面臨自動化困難等,每個環節都牽動著公司的運作與發展。
台全電機近年來於製造端做了大幅度的投資,發展出了適合自身企業的MES(Manufacturing Execution System)製造執行系統。台全電機將它取名為TCS(Taigene Control System)。TCS系統是台全電機工廠裡生產製造訊息整合的樞紐,是企業ERP(Enterprise Resource Planning)生產規範的執行層,主要負責工廠生產管理和調度執行。TCS系統可實現統一平台上的資訊整合,如工單管理、工序管理、物料控管、品質檢驗、設備管理、產品追溯、生產報表等功能,使用統一的數據庫和通過網路可以同時為生產部門、品保部門、研發部門、物流部門等提供工廠管理資料服務。TCS系統結合跨平台雲端架構,系統以精實生產可視化管理工具,全製程監控生產進度、品質狀況、設備狀態與效率,即時回饋生產問題,實現電子看板、郵件、簡訊自動發送。TCS系統通過數據化製造過程來幫助企業實施完整的生產流程,實現智慧製造和智慧管理。

 

鋁鑄件除毛邊全站自動工作站

 

談到TCS系統於生產過程的管理,台全電機自動化暨生技處徐福君經理用「人、機、料、法」,四個面向做了說明。「人」的部分,操作權限的把關是其基本的精神。在每個工作站,操作員都必須插入自己的員工識別卡才能啟動。系統因此便能判斷即將上機的操作員是否合格,是否已受過足夠的專業訓練操作機台,如此系統可確保機台設備被正確地使用。談到「機」的部分,
徐經理說:「機台的動作時序、壓力、溫度等參數設定是產品品質穩定的關鍵之一,在過去,線上的主管必須繃緊神經,確保操作員在每個機台上輸入正確的參數。而有了TCS系統後,系統就像個大管家,針對不同零件的生產,能自動核對參數的正確性。一旦因被誤觸造成參數設定錯誤,系統會立即簡訊通知主管前往檢視,即時校正。」徐經理對TCS系統協助機台參數把關的效益非常有感。至於「料」的部分,便是系統對於零件料號、零件數量的監控。TCS系統會自動比對即將上線的零件物料與馬達材料表中的品項,確保組裝線的用料正確。而「法」的部分,則是製程間半成品的OK與NG品項流向的嚴格把關,以及生產工藝流程的正確性。在組裝製程銜接時,如前一個工序被檢查出有NG的情形,系統便會發揮把關的角色,確保NG品無法流向下一道製程。
最後徐經理補充到:「EPS馬達是被運用在汽車轉向的機構中,車廠對於其安全性與穩定性的要求不在話下,這嚴格的要求便衍生出對於每個零組件、半成品乃至成品的『可追溯性(Traceability)』之要求。台全電機的產品從每個馬達零組件的QR Code誕生,到整個生產組裝過程,再到成品出貨,全製程無間隙管控!譬如,每個轉子幾月幾日在哪個機台執行充磁作業、充磁時的機台參數、所使用的鐵心批號等等,都可以從刻印在轉子矽鋼片上微小的QR Code得知所有訊息!」
台全電機的TCS系統讓公司實現了智慧管理,優化公司的生產效率,有效地縮短製造週期,減少了生產數據採集時間,減少或消除生產作業中的文書工作,大幅提升了產品的品質。

讓鋁鑄件除毛邊全自動
EPS馬達的外殼與內部重要的結構件,絕大部分是由鋁所製成。在鋁壓鑄的製程中,工件脫模後在其合模線上難免會留下金屬的毛邊,一直以來都需要經過作業員手工做進一步的去毛邊修整後,零件方能使用。然而這類技術導向的工作在受到人員流動的影響下,經驗不足的作業員加工時的過度研磨、除邊碰傷、料件損壞等成為工廠惱人的問題。其次是除邊作業時的噪音與高重複性作業,也成為作業員工作傷害的
原因。
為了提升除邊作業品質,同時減少人員工傷,台全電機零件製造部投入了利用機器手臂搭配各式研磨設備,讓除邊作業全自動的計畫。由零件製造部生產技術自動化團隊,在絞盡腦汁發揮創意的努力之下,「鑄件除邊自動化」工作站在廠內開始運作。除邊作業從「物料檢知、砂帶研磨、平銼除邊、圓銼除邊、銑刀加工、鋼刷除邊」到「物料回送」,利用機器手臂串起了所有的工序,操作人員只需在工作區外負責上下料的動作,不再受到巨大噪音的傷害,又能高效率的監控除邊研磨作業的品質。團隊成員告訴我們:「這個除邊工作站是鑄件產線全自動化的第一步。在未來,我們的自動化將從壓鑄自動線開始,從鋁錠自動投料、切邊油壓機、打渣機、噴霧機器人、取出機器人,然後結合自動除毛邊的製程,進而串起壓鑄製程自動化之整合。」傳統的製程要轉型成智慧化生產及管理並不容易,在台全電機,我們看到了一群有熱情的年輕人,帶著使命感要讓工廠變得更自動,更有智慧!

 

臺北城市科技大學電機系 產學合作

 

高科技×汽車業的浪潮
訪談最後,談到了企業人才的招募與培養,章資深副總說:「台全電機穩健經營超過了半個世紀,能讓世代交替,培養年輕的團隊是我們的當務之急!」為了吸引人才,台全電機在產學合作上持續不斷地努力,這兩年來,我們與臺北城市科技大學電機系和機械系互動密切,利用產學合作的平台讓大學四年級的同學來龍潭廠內實習。我們提供住宿,也規劃了完整的課程,把他們當成正職的新進員工來培養對待。企業有用心付出,學生也能感受到公司的誠意,參與產學合作的同學們九成以上畢業後都願意留在公司服務,成為台全電機的一份子。
另外,台全也與中原大學機械系進行產學合作。人資團隊和我們分享說:「與高教體系的大學進行產學合作,對於研發單位吸引新血的加入是必須投入的。」加入台全的研發人員,專業上需要在機械、電機、控制等領域多方面學習,同時也必須了解製造與品管單位同仁的想法,才能設計出有競爭力的產品。其次,要與全球車廠及供應鏈溝通,英文能力的養成更是公司非常重視的一環,針對工程師的外文培訓,公司除了實務會議OJT(On the Job Training)帶領外,也規劃了相關課程協助工程師。未來促成台全電機內部的馬達專家到各合作大學系所開設馬達課程是我們的下一步,從教育紮根,早一天讓同學了解EPS馬達等先進技術,認識結合了高科技與汽車業的台全電機,給年輕人更多進入優質潛力企業的選擇!

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