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iAIDC 智慧製造團隊

第七屆-產創專輯-漢翔航空工業股份有限公司(團隊類)

【航太 iAIDC 智慧製造/ 智慧管理系統】

團隊創新領航-iAIDC 智慧製造團隊
漢翔航空工業股份有限公司


漢翔航空 以人工智慧來造飛機

漢翔公司運用製造技術與專家知識,開發以智慧製造為基礎的「智慧製造/ 智慧管理系統平台(iAIDC)」,發展出三層式智慧排程系統與生產流線即時系統,進行垂直與水平整合,推動產線智慧製造。並透過有系統、有步驟,整合iIoT、大數據、CPS、Robot 等生產系統,整合各廠區機台形成機聯網;同時建置智慧決策中心,可即時監控所有機台工作狀況及所有產線的產量,逐步達到預警問題、預防錯誤、預測品質之核心價值,並結合智慧發明專利,協助某一產能提高1.6 倍。他們團隊透過深化產業智機化,在生產線上稼動率平均已提升了20%,整體成本降低20%。具體落實航太產業鏈智慧製造創造智機、航太、複材轉型契機。

「造飛機,造飛機,來到青草地……」記憶深刻且能朗朗上口的兒歌,是漢翔航空工業股份有限公司( 以下簡稱漢翔) 從1946 年成立以來一直在做的業務;簡單的造飛機,卻蘊含不簡單的知識力量。老品牌也要走出自己的新興之路,漢翔以智慧化鋪底,決定在航太產業來個華麗轉身,期望能成為不亞於美國波音、歐洲空中巴士體系的大企業。

老品牌的轉型三招: 開源、節流、深蹲

新冠疫情打趴了許多產業,漢翔卻能在海嘯來臨時保住公司的基本盤,除了全體員工上下齊心,董事長胡開宏的領導有方也功不可沒。胡開宏表示:「我在2019 年3 月18 日到任,等於不到一年的時間就遇到這波世紀疫情,那時智慧化專案正運行到一半,當時只有扛起責任,盡量將公司的損害降到最低。」做為永遠的軍中人,胡開宏用開源、節流、深蹲這三招來因應當前的經濟局勢。

他指出國際情況險峻,所有訂單不是延單、減單就是停單,損失了快一百億。他把觸角轉向國內,決定涉獵不同領域。胡開宏說:「公司不能只做單一商品,還要將經營朝向多角化,才能走得更遠。」所以漢翔跨出造飛機專業層級,運用既有的航太技術,參與電動巴士的合作案,另外也在綠能產業、電子與醫療領域等有相關的技術支援,這點讓同時兼任台灣航太工業同業公會、台灣航太產業A-Team4.0 聯盟會長的胡開宏,可以大開產業互相交流合作的方便之門。

賺錢的法子找到了,接著就是節流省成本,針對這點研發長吳天勝做了補充:「例如跟學研合作,提出議題協助學研向政府爭取補助,既可加值完成他們研究的計畫,也解決我們問題,公司更可節省不少的應用開發成本。」深蹲的階段在於專業人才的培育,廣開課程,導入智慧化的觀念,並擴及到每一個部門,尤其是高階主管要帶頭做起。胡開宏強調縮短世代觀念的落差要由他做起,把身段放軟,努力吸取新知,尤其是高階主管要帶頭做起,同仁們自然就會跟進。

創新策略核心 iAIDC 平台

漢翔在2016 年萌發將智慧製造導入航太製造流程,推出智慧化機台、智慧化製造、智慧化管理等三大主軸為核心依據,這其中的成效可在公司自主研發的「iAIDC 智慧系統平台」具體呈現。「iAIDC意指智慧漢翔(intelligent AIDC),究其中文語意,同時也代表『愛』漢翔的意義。」吳天勝強調這套系統整合了大數據、物聯網(IoT)、雲計算等技術,讓設備及資訊能更具感知、預警、預防、預測等能力。

「這種相關的智慧製造技術要完全掌控在自己手裡,因為國外相關管理系統價格不菲,年度授權費另付。再來就是系統的維護與管理人才,與公司營運息息相關,完全掌控後才能因應各單位的需求。」作為研發長,吳天勝的預算評估都是貼著底線下決定。

細究三大主軸可以了解iAIDC 的核心骨架。智慧化機台運用機台聯網,將運作數據彙整到平台上,能即時監控生產線上每一個工作站的實況,同時提供錯誤預警的功能。吳天勝指出,以往這個步驟僅只單向執行,加入數位化,讓機台成為一個會說話的機器,雙向回饋資訊,可即時反應生產狀況。

「再來就是結合製造流程、相關製程及作業程序等,這也是我強調的生產單位的軟實力,先前的則屬於硬實力。最後才是智慧化管理,這樣的架構比較容易讓大家了解在做什麼,為何而做。」吳天勝點出智慧化製造、智慧化管理在產線上具備的效用,前者可以透過軟體模擬各項製程,藉由這種虛實整合系統(Cybr PhysicalSystem,CPS),減少錯誤的發生。後者則讓管理階層能在任何時間、任何地點抓取需要的數據,讓高層的決策運作能更加精確。

智慧化補強 戰情室與商情蒐集小組

航太產業近幾年因為面臨國際競爭,一方面先進國家在機器手臂運用、工業4.0 的推動已如火如荼展開,另一方面開發中國家因為政府支持,也向航太領域插旗,特別是大量挹注經費,讓廠商生產成本降低,增加其國際競爭力,漢翔處在上下夾擊的境地,為了更完善整個智慧化專案,胡開宏特別推動兩個新策略,一是戰情室,二是商情蒐集小組。

「戰情室把公司所有運作轉化成AI 大數據,讓我們可以即時掌握製造相關風險以及營收。」胡開宏表示,這部分功能非常強大,包含每台機器的稼動率、妥善率,以及營收重點都會在此討論。商情蒐集小組則運用大數據收集相關產業的情資,讓所有一級幹部能掌握外部環境的實況,藍海或紅海在何處?該往哪個方向努力?決勝點為何?戰情室就如同公司的大腦,掌控著漢翔這艘航太旗艦往正確的方向前進。

針對漢翔在亞洲區所扮演的角色,以及需要強化的方向與整個大環境趨勢而言,作為A-Team 的領頭羊,胡開宏認為有幾個成功的要件,第一要國家政策支持。相對於印度、馬來西亞或其他東南亞國家收到政府協助,而在航太產業的崛起,漢翔可說是搶單越來越辛苦。第二則要成立國家團隊。「任何作戰不能單打獨鬥,商場上也一樣,雙拳難敵四手,因此可結盟有戰力的夥伴們一起去爭取訂單。」胡開宏舉例,以往跟長榮是競爭關係,現在則走向合作模式,一起爭取標案,一起對抗空巴或波音。雖然常說臺灣人有硬頸精神,不靠人、不求人,但在發展航太產業還是得要有夥伴的支持,以及相關政策的配合。

三層式排程系統 讓層級分明

整個智慧化團隊( 包括生產/ 物料/ 資訊等單位),在近、中、遠等階段目標,除了研擬創新策略由製造漢翔到智慧漢翔,亦擘劃iAIDC 的十年期程,以標準化、數位化、智慧化及AI 化架構發展四部曲,屆時成熟期在2029 年將邁向以AI 應用能量創造商機,在技術能量方面也能全面性建立AI 智能,在這些個目標群中,研發長吳天勝特別強調三層式排程系統。

「這個系統由上至下,依序為公司級的大排程、廠區級的中排程、以及各站級的小排程,漢翔有 2 百多的專案需要執行,包括發動機、飛機等,型態不一且複雜,需大排程掌握整個物料需求及生產排程,中排程再依廠的任務及特性排出廠級生產排程,依此類推。在產線上,排程系統有如大腦擔任指揮,生產流線系統有如眼、耳、鼻,監控回饋狀況,AGV 類似身體的手腳,負責運送。」整個系統協助每個層級的運作,不管是資訊流、製造流或物料流等,依據個專案產品交貨時點,展開及回溯相關之物料需求時點與排程需求的資源等。

另外,吳天勝提到iAIDC 也運用三層式資訊系統架構規劃,最底層是機聯網,中間是資料庫層,當新機台導入,因為客戶使用不同的聯網或介面方式,必須經過資料庫層整合成一樣的訊息。再來最上面是應用層,要求全部Web 化,統一標準,要普世大家都習慣使用的介面,例如iPAD、手機、電腦都能用,系統頁面會隨著載具的尺寸自動調整成相應對的畫面,這就是可調式性能。如果要增加一個機台的新功能,擁有這三層式架構後,所有機台只要輸出資料,上層系統就可以運作,不管是哪一個廠區,應用的系統就能標準化。

智慧製造 應用於高教機製造與 F16 升級

2017 年政府決定國機國造的計畫,軍方向來是漢翔重要客戶,因此公司也有機會跟中科院合作,參與這項計畫,其中最具成果的就是高級教練機開發專案與F-16 A/B 型戰機構改,升級為F-16 V,這些都是屬於高精密製造專業,漢翔也將智慧製造的運作應用上。

「製造方面,整個高教機不管是在複合材或金屬製造等,已運用了 iAIDC 這整個發展的智慧化系統。例如,飛機製造有兩大階段,一是零件製造,一是組裝,零件做完後就是組裝,兩者可先進行模擬過程。」吳天勝用淺顯易懂的例子說明,每個人都有 DIY 商品經驗,不照組裝程序書做的後果就常組不起來,最佳做法就是按圖作業一步一步完成。製造飛機,組裝工作更要精準,因此不容失誤,所以先在電腦上執行數位組裝模擬可確保零誤差,這是與生產單位一開始先導入智慧製造的一部分。

在成果展現部分,吳天勝提到透過學研及AI 協助 NC 程式優化 以及複合材料關鍵的成化 (Curing)階段。NC 程式的優化就是把傳統人的專業經驗,不管是在實務技術,還是判斷經驗,轉化成數位。「寫個 NC 程式,導入過去運作最好的模式,讓AI協助評鑑,並建議更佳的做法,有點像把老師傅的經驗灌入 AI 智慧, 自動評估推薦,減少依賴大量NC 資深專家逐一審查。」而複合材料成化彰顯漢翔對於預防失效的重要,當複合材料在裝設了感知器的熱壓爐進行成化過程,透過 AI 系統,可以先預測後續 30 分鐘內的成化曲線變化,趁早預測成化品質。「每個客戶產品都有溫度、壓力等成化的嚴格規範,我們就能先掌握、預測、處理成化過程的狀況。」

iAI 普及計畫 工作效能最佳化

綜觀整體,iAIDC 智慧製造團隊從計畫發想到執行,協同生產單位貢獻了許多附加價值,例如: 某廠生產稼動率提升 20%,智慧化數位模擬系統可縮短首件開發與組裝達三分之一時間,生產單位智慧化專利令某一加工產能提高1.6 倍,以及複材熱壓爐成化大數據分析預測,可避免損失上百萬等多項績效。

對於未來展望,董事長胡開宏更將著力點放在導入工業人工智慧,也就是所謂的 iAI。「第一部分要強化精準備料以及降低存貨,這是公司成本控制的 必要關鍵。第二部分就是讓稼動率充分發揮,掌握機具的妥善運用。第三是增加 ROBOT 機器人的運作,這是未來趨勢,攸關公司未來營收的多寡,也是投資裡的重中之重。」胡開宏強調在iAI 面向已經開始布局,包括與各航太相關組織安排觀摩互訪等,了解產業各自的優點,提升公司競爭力。

吳天勝也補充關於iAI 應用培訓,這也是總經理支持及關切的重點,包括追蹤AI 訓後的應用及落地,專業及行政單位的持續精進。「AI 思維就是善用AI 大數據分析於工作,協助更有效作業或決策,也是我們董事長說的企業文化的改變,強調要在人員思維上去思考如何善用AI 讓工作效能最佳化。」

身處高科技製造的尖端,漢翔準備凌空翱翔的羽翼已然豐實,只要公司上下齊心,一飛衝天,迎向浩瀚宇宙的力量將無人能夠阻擋。

創新秘笈BOX

漢翔公司以智慧製造、+AI 之短、中、長期目標發展,開發自主的iAIDC( 智慧漢翔) 智慧製造/ 智慧管理系統平台,以三層式智慧化排程系統與視覺化生產流線系統,整合iIoT、大數據、CPS、Robot、+AI 加值等技術,及各廠區機聯網,形成垂直與水平整合之整線智慧製造;同時建置智慧決策中心,即時監控所有機台工作及產線等狀況,達到預警問題、預防錯誤、預測品質之核心價值,受到國內外一致肯定,國內產學研及國際客戶參訪後讚譽肯定,認為iAIDC 平台創新技術整合,強化航太製造能量與產業價值鏈,精實體質( 品質/ 效率/ 成本)、提升國際競爭力,具體落實航太產業鏈之產線智慧化及設備國產化,創造智機、航太、複材轉型契機。

得獎感言-漢翔航空工業股份有限公司 胡開宏 董事長

我是漢翔董事長胡開宏,很感謝經濟部國家產業創新獎評審委員對漢翔公司的肯定。漢翔公司自行開發的iAIDC 智慧製造/ 智慧管理系統: 以iAIDC( 愛漢翔) 解決跨部門推動整合上的困難、人員抗拒心態,讓每個單位員工從愛漢翔的角度出發,並分享推動iAIDC( 愛漢翔) 經驗模式協助產業界順利推動。

iAIDC 硬實力、軟實力、人智慧: 以智慧機台、智慧製造、智慧管理三主軸的iAIDC 系統平台,再擴展導入人工智慧(iAI)。雖然COVID-19 疫情致使航空工業景氣低迷,漢翔公司在這樣充滿挑戰的時期,採取「開源、節流、深蹲」對策因應。我在2019 年9 月即請研發長規劃公司AI 發展策略,並且宣示漢翔將從過去的智慧機台、智慧製造、智慧管理等深厚的基礎上,進入2020 年的AI 啟動期元年,擴大推動及整合AI 智慧化應用。

漢翔公司積極配合政府政策: 配合國機國造政策,並積極輔導/ 採購國產化智慧機台,持續努力跨界整合外部資源共同打造智慧供應鏈;期能協助國內智慧機械、航太產業等產業鏈,推動跨產業相輔相成,共同提升在國際航太領域之國際競爭力。iAIDC 創新成效對單位或產業生態體系之影響及衍生效益: (1) 戮力攜手國內航太+ 智機優勢:擴展航太、智機、複材能量及商機。(2) 配合政府政策三優:連結在地( 精機)、未來( 複材)、國際( 航太)。(3) 政府三贏:設備國產化=> 供應鏈建立=>航太+ 智機攜手搶進世界盃。(4) 外溢效益大:擴散對外服務至其他產業( 如: 塑膠產業等),共同努力擴展國際競爭力及商機,並衍生智機、航太、相關產業轉型效益。

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  • 第七屆產創獎專輯_蛻變邁向新世代的致勝之道 PDF61.33MB,下載103次
  • 發布日期:2023/07/01
  • 最後更新時間: 2024/05/06
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