小小扣件看似不起眼，卻是各類產品不可或缺的零件。因此一分鐘可以生產1,400個扣件的螺絲機，經常被比喻成印鈔機，人們也總是把生產螺絲的過程，想像成不斷在吐鈔票一樣。但是，在競爭愈來愈激烈的全球扣件市場中，真要把螺絲機變印鈔機，廠商得先達成許多任務，包括：要能滿足高階市場少量多樣的產品需求；產品品質要零缺點，客戶才會買單；生產資訊要透明且老師傅經驗能傳承等。凡此種種，都可以靠智慧製造來實現。
佔高階市場 智慧生產不可少
由於智慧製造是現階段臺灣扣件產業維持競爭力的關鍵，因此經濟部技術處委託工研院、金屬中心等法人研究機構，透過技術與應用整合，協助扣件產業導入感測、雲端、大數據分析等新穎科技，從扣件產業從自動化推向智慧製造，期能穩固臺灣「螺絲王國」的寶座。
負責協助計畫推動的金屬中心能源與精敏系統設備處副處長林崇田指出，高雄岡山素有「螺絲窟」之稱，是全球廠商密度最高、供應鏈最完整的扣件產業聚落，然而，近年來隨著國際生產基地變遷，臺灣廠商在中低階標準品市場上，受到新興國家廠商的削價競爭，已逐漸失去競爭優勢，因此扣件廠商要生存下去並且經營的更好，就必須加速升級轉型，朝發展汽車、軌道、航空等產業所需的扣件產品邁進。
然而，轉進高階產品門檻不低，因為客戶的要求非常多，近年來在高階扣件領域發展良好的世德工業董事長陳光裕指出，除了產品少量多樣化與生產資訊要透明等需求之外，品質零缺點更是成功邁向高階市場的關鍵。因為汽車、航空等產業所需的高階扣件，對產品要求非常高，因此扣件製造者若無法提升彈性製造能力，同時確保生產品質，達到高階客戶的信賴，就無法進入高階產品供應鏈。
然而，扣件產品生產從盤元的球化處理、成型、搓牙、熱處理、表面處理到包裝出貨，需經過近九道工序，每個過程都需要嚴密品管才能保證品質，目前一些生產環節仍須倚賴人工作業，難以實現產品瑕疵0ppm的要求，因此加速導入智慧製造，以智慧化整合技術達到產品瑕疵0ppm，變得非常重要。
智慧檢測 實現產品零瑕疵
由於計畫團隊與世德工業看法一致，因此雙方很快取得共識攜手合作，開始在世德工業進行扣件智慧製造的小規模驗證。計畫團隊與世德工業先從產品發想、模具設計、盤元材料選用、模具製造、成形模擬、扣件試量產到正式量產的每一個階段，釐清現階段產線的智慧化需求，最後決定優先在模具製造與產品生產過程品質監測環節，導入智慧製造相關技術，希望藉此促成產線達到產品瑕疵0ppm的目標。
林崇田副處長強調，扣件成形是影響產品品質最關鍵的環節，然而，傳統人工巡檢周期為一至兩個小時，此期間已可能混入瑕疵料近千顆所生產的良品之中，因此急需導入智慧檢測。對此，計畫團隊運用「成形製程即時感測技術」，智慧檢測材料成形與受力變化，對扣件成形鍛造壓力曲線進行嚴密監控，達到扣件成形品品質的異常預警與資訊可視化，如此便可在設備上對每一個扣件都做檢查，可完全避免瑕疵品混入產線之中，提升成形成品的良率。
而為進一步實現智慧預擬與分析，未來輔導團隊將協助世德工業將產線上感測資訊上傳至雲端管理系統，再加上「品質預測與虛擬量測分析技術」，提早掌握機台狀況，預估產品即將發生瑕疵的時間點，達到及早反應預警的目的之外，還可在瑕疵品發生前排除臨時停機的可能性，有效安排問題診斷時程，避免無預警停機所造成的設備、模具、產品物料、供應鏈中斷損失。
智慧量測與經驗數位化 傳承老師傅技藝
另一方面，高階扣件產品量少但品質求更高，產線必須可以快速反應以因應訂單需求，然而，目前產線換樣過程中，仍然高度仰賴老師傅經驗，才能快速換模，達到高品質、高效率生產。陳光裕董事長指出，有時就算是具備精深調機技術的老師傅，仍需花半天時間才能完成換模調機，除此之外，由於市場競爭趨於激烈，世德一直面臨師傅人才被挖走的問題，因此如能透過智慧製造，將調機師傅的經驗數位化，進而建立製程知識庫，即可突破過度依賴師傅經驗的問題。
針對既有問題，輔導團隊以虛實整合技術，開發國內首創的「扣件成形機模具智慧化調教系統」，將老師傅的操作經驗數位化並程序化，讓新手可依照電腦指導，快速精準的完成模具調整，不僅達到智慧傳承目，也可改變產業操作型態，讓扣件產業製程的產線，可以快速換模，反應客戶訂單少量多樣的需求。
展望未來，計畫團隊將持續為世德導入更多的智慧技術，使其鍛造品質良率在2016年底提升到99%，並且完成產線聯網分析預警機制，減少停機損失的狀況，以及透過設計模擬虛實整合技術，將調機時間由4小時降到2小時，並且建立機台調教知識庫；同時，計畫團隊也將把世德工業建立的智慧製造模式，推廣給更多扣件廠商，讓臺灣更多扣件產業可以藉由智慧製造，建立更穩固的競爭力。(經濟部廣告)
