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无人智慧工厂就在阿里山下!特斯拉、BMW 为何非它不可?

2024-11-23 204

台湾、甚至全球最先进的电动车减速齿轮、传动轴的生产地,就在嘉义的阿里山下,而且还是无人智慧工厂!和大工业的工厂不只是无人,生产线上的 32 台机器,会自动对话、校验,收集资料传到云端建立大数据,改善生产精密度比头发细六分之一,再搭配中钢量身订做的合金钢,让电动车跑起来毫无噪音。

嘉义县大埔美工业区最近出现了忙碌的景象,自过年前到现在,24 小时生产线不停工。一旁则日夜赶工、安装新人工智能生产线,旁边的黄土上则正在盖新工厂。

因为电动车取代传统汽、柴油车的大浪潮,正在全世界如火如荼展开,于是这座工厂一边产能满载、一边设新厂、新产线,满足来自世界各地的汽车传动轴、齿轮订单。

走进工厂,100 米长的生产线有 32 台机器,要进行车、钻、磨、热处理、校正、检验等 13 道制程。只见机器手臂、关节型机器人拿起一支支黝黑的钢柱,一路自动送到车床、高周波的热处理机器等设备加工,最后成了一支支银白闪亮的合金传动轴,从原材料到成品,整段流程看不到一个人工操作的环节。

这条人工智能产线不仅全自动化,每条线上的 32 台机器还会互相对话,所有生产数据传到云端,建立大数据数据库,做为追踪、分析与改善使用,客户也随时能看到自己的产品。

这样一条 AI 产线,要价 3.5 亿元,比传统精密产线贵上一倍以上,还要花 2 年的时间调整、磨合。打造人工智能产线的和大工业董事长沈国荣说,“不仅贵,还放慢了这两年的产能扩充速度,因为人工智能生产线是台湾非走不可的路。”

经济部智慧机械推动办公室副首席执行官、台中市经发局局长吕曜志说,“沈国荣是一个思想前进的老板,大量运动人工智能,是因为未来全球人力资本将产生变化、需要智慧化产线来解决劳力不足问题。”

这座阿里山下的人工智能生产线工厂,生产了包括特斯拉、BMW、克莱斯勒等国际大车厂的汽车传动轴、减速齿轮,是世界最顶级的汽车传动零组件的供应地。

而特斯拉更是非要和大的减速齿轮不可。

为什么和大有此实力?

特斯拉最核心的供应商

时间回到 2009 年,金融大海啸让全球景气急缩,当所有厂商产能闲置时,特斯拉找上包括和大在内的台湾汽车零组件供应商。

“我们那时候真的没事做,员工在树下抽烟,高阶干部烦恼没订单,所以特斯拉上门就接,10 件也接,20 件也接。在只有特斯拉一家客户的情况下,虽然订单很少,但全力集中替特斯拉开发,”沈国荣说。

最早也最用心,和大成了特斯拉最核心的供应商,生产特斯拉电动车的减速齿轮、传动轴。

然而,商场上没有天长地久、山盟海誓,特斯拉崛起之后,订单成了兵家必争之地,和大的订单自然也被瓜分了,隔没多久,特斯拉却回头拜托和大,教教旗下供应链怎么做出好齿轮。

原来生产传统汽柴油车齿轮的同业,做不好电动车齿轮。传统汽油车引擎本身会发出噪音,掩盖了齿轮摩擦的声音,但电动车马达寂静无声,如果用传统汽油引擎齿轮做法,精密度就会不足,造成噪音问题。

马斯克也不知道的两个秘密

解开阿里山下的电动车齿轮的秘密,这秘密连搞创新起家的特斯拉都不知道,而沈国荣却花了近 10 年的时间摸索与改进,建立了数据库。

沈国荣用手比了齿轮的齿内、齿根等部位,他说,“要完全没有噪音,有时候是这一点精密度要头发的三分之一,另一点是头发的六分之一,连进刀时的速度什么时候要快、什么时候要慢、最后一刀要画在哪里,都是长久累积的经验摸索出来的独门功夫,这个连特斯拉都不知道。”所以别人做的有噪音,和大做的就是没有。

“还有一个秘密,和大连合金钢都是中钢量身订做的。”

时间要回到 2002 年,当时沈国荣刚刚打入国际大车厂的供应链,通用等大车厂指定和大要购买韩国浦项、日本大同特殊钢、中国上钢五厂的合金钢,其他的全部不行。

沈国荣告诉通用,台湾有一个中国钢铁公司,做得也相当不错呀?通用却说,中国其他的钢铁厂都不行,就只有上海钢铁五厂可以用。“我说不是,是台湾的中国钢铁,通用却搞不清楚,说台湾哪有中国钢铁?”沈国荣说。

最终说服了通用愿意派人来台湾评鉴中钢,沈国荣马上找了中钢当时负责研发的技术副总,后来的中钢董事长邹若齐。邹若齐一口答应,愿意协助和大开发汽车传动系统用的特殊合金钢。

邹若齐回忆此事,委请他当时的副手、现任中钢执行副总王锡钦回答。

和大带中钢,打进国际供应链

王锡钦表示,可以说是和大带着中钢打进了国际传动轴、减速齿轮的供应链。“和大沈国荣是跑在前面的人,生产这种铬钼合金钢,对于中钢来说是一个挑战,以往中钢是量产型钢铁厂,要变成替和大量身订做专属合金钢,每一炉炼出的合金钢都是独一无二,要求没有杂质、耐疲劳、寿命长。”王锡钦说。

从那时候开始,和大与中钢合作愈来愈紧密,王锡钦说,双方进入协同研发的关系,从开发阶段就开始合作,甚至针对和大独门技术来开发钢材。对于中钢来说,王锡钦说,“沈国荣是个好客户,不仅购买量成长,中钢也因此打入了国际高级钢材的市场,成为国际大车厂指定购买的钢厂之一。”

也因此,想取代和大的产品并不是那么容易,除了精密度,背后还有中钢这个大靠山。

运用大数据分析改善精密度让和大牢牢抓住特斯拉,让沈国荣深信人工智能产线的重要性,再加上台湾进入了少子化时代、东盟崛起减少外劳输出,两年前,和大开始了人工智能、无人化生产线投资。

做起来却很难,和大传动轴事业部副总经理孙承志说,和大展开国内外的拜访行程,从工研院机械所、量测中心到台湾各家大学,国外跑了发那科、西门子、库卡、ABB、那智等自动化手臂、设备商,每种机器设备都买回来试验,看看那个最适合和大的需求。

没有现成的、也没有模组可以套,完全要靠自己,花了两年的时间磨索,和大才建立专属自已的人工智能产线,吕曜志说,“智慧制造最重要是自己要先收集资料,重点是不管黑猫白猫,能抓老鼠就是好猫,最重要每家工厂自己实用,好用。”

只要四分之一的人力

跟和大中科厂同产品产线相比,中科厂一条产线需要 32 个人,大埔美的无人产线只要 8 个人,人力只有原来的四分之一。

更重要的是,汽车产业对瑕疵是零容忍,汽车厂如果发现一支传动轴有问题,那么尚未安装的传动轴都要停下来。例如本来要安装 3,000 支,发现一支有问题,那这 3,000 支要全部重新检验或退货。不仅浪费时间与检验成本,更会影响到汽车厂对供应商的信任。

变成人工智能生产线之后,沈国荣说,“机器会和机器对话,根据大数据判断它所看到的,从几万笔数据中比对,如果有不吻合,马上就停下来通知上一段机器,你有问题了,是否应该校正、检查,同时通知云端、手机,马上派人来了解、解决问题。”所以每一支传动轴、每一个齿轮都不断被检验、记录,确保生产过程没有问题,即便后来还是发现问题,也可以透过大数据,回溯这个产品是在什么时间、什么条件下被制造,应该如何改善,3,000 支重新检验的事情不会再发生。

生产线没人,人应该扮演的角色是什么?孙承志说,“现在非常需要大数据分析师,云端管理、程式设计人员、系统、管理机器手臂的工程师,人工智能产线取代了传统劳力,也创造了新的工作机会。”

未来,和大在阿里山下预计要设置 14 条人工智能生产线,沈国荣预估,到了 2025 年,全球电动车数量将从现在一年约 100 万辆成长到 1 千万辆,电动车慢慢成为新主流,而台湾将靠人工智能工厂,成为全球最重要的汽车传动系统零组件的生产基地。

(本文由 天下杂志 授权转载)

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2019-03-14 20:31:00

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