邁向智慧化 光陽轉型有成
為了因應少量多樣、彈性變更的消費市場趨勢，光陽工業也面臨需要加快生產節奏，才能滿足各種客製化訂單需求的挑戰。
採訪／施鑫澤‧文／林裕洋‧刊期／2022.1
由於地利特性、人口密度高，讓臺灣成為全球機車密度最高的國家，也帶動機車產業的蓬勃發展。近來臺灣機車產業最受關注的大事，莫過於光陽工業（KYMCO）投資美國第一大重機品牌哈雷（Harley-Davidson）旗下的電動車子公司-LiveWire，未來兩家公司將共同打造電動車共用平台，期盼充分運用彼此的資源與優勢，在不同的品牌定位與產品設計下，為各自企業的獨立發展取得最大的綜效。
其實光陽工業能在競爭激烈的機車產業中，連續22年稱霸台灣市場，並且在歐洲市場有亮眼成績表現，關鍵正在積極掌握全球趨勢與消費市場的需求。因此，光陽工業在發表Ionex系列電動車款、積極擴充換電站，搶攻電動車商機之外，也觀察到近年來消費者習慣明顯改變，傳統大量生產模式無法滿足市場需求，取而代之的是少量多樣、客製化及快速供貨模式的需求。因此，光陽工業也迎合此趨勢，積極發展智慧製造，期盼透過彈性生產模式，持續坐穩台灣機車霸主的地位。
光陽工業品質技術部經理陳志峯表示，傳統製造業邁向智慧製造之路，有幾個要素必須掌握，其中人才更是扮演非常重要的關鍵。在人才尋覓不易的狀況下，企業應該要透過實作歷練培育人才，確保新生代人力具備足夠經驗與了解整體生產流程。如此一來，公司才能儲備足夠的接班人才，奠定長遠營運基石，讓傳統製造業繼續生存茁壯。
消費者意識抬頭 打造彈性產線迫在眉睫
創立於1963年的光陽工業，致力將KYMCO品牌推向國際舞台，多年來透過不斷的創新、超越自我的方式，生產開發出消費者滿意、符合潮流的產品，坐穩台灣機車市場的龍頭地位。該公司以全體顧客的需求做為研發首要重點，以求新求好的目標當做自我的挑戰，將成就全然貢獻給社會大眾，以提供人類「行」的最佳工具。近年光陽工業除榮獲 ISO 9001 國際品質認證、國家品質獎、產業科技發展獎等外，也透過集團下的金庫資本運作，入股台灣大車隊子公司全球快遞，以光陽完整的產業生態鏈，結合全台最大B2B二輪物流車隊，打造台灣智慧物流服務鏈，實現KYMCO在智慧交通產業的全新佈局。
隨著製造技術進步、公司業務成長，光陽工業使用的生產設備，也從早期的專用機，改為目前市場主流的CNC設備。為了因應少量多樣、彈性需求高的消費市場趨勢，光陽工業也面臨需要加快生產節奏，才能滿足各種客製化訂單需求的挑戰。面對此一轉變，光陽工業採取兩種對應方式，首先是改善目前的生產管理方式，即時掌握生產狀況，強化供應商之品質、庫存、納期的管控。
陳志峯說，在改善生產管理方式之外，第二種應對方式，則是最佳化既有生產線，使產能增加，品質、效率提升、縮短換模換線時間，符合顧客需求之彈性生產模式。我們期盼藉由此機會，帶領光陽工業的零組件廠商升級，進而奠定爭取國際大廠之零組件訂單的能力。
最佳化現有產線著手 提高自動化比例
歷經58年的發展，目前光陽工業已有多達10條組立產線、81套組立設備、70套機械手臂、143條加工產線、961台加工設備，可生產290款車種、23,000款零件，每年銷售數量達到420,000台，整體供應商體系多達370家，且在陸續增加中。
因應智慧化的浪潮，光陽工業要推動產線最佳化的目的，即是希望透過物聯網結合智慧生產平台，打造一體式曲軸生產線，進而滿足智慧生產需求。該公司推動方式是從三大面向著手，首先是自動化系統比例提升，導入加工品質智能化。其次在設備連線部分，採外掛模組連接既有設備，擷取傳輸相關資料。最後為智慧管理系統建置，則是滿足製程資訊即時上傳、異常管理。
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過往光陽工業的曲軸生產線中使用8台設備、每天分三班生產，每班指派兩位人力介入管理。一個生產流程為8小時，儘管早班產能幾乎都能維持在50個，理論上三班的總產量可達到150個。只是人並非機器，在扣除聊天、上廁所、吃飯等因素後，三班產能頂多落在 100~110 個。
「我們以電腦控制機械手臂取代傳統人力作業，讓引擎夾取流程能夠自動化進行，藉此省下人力成本支出，也無需擔心發生人為疏失，以至於出現動態平衡不良的問題。」陳志峯解釋：「在此機制下，整體產能提高 29%，動平衡不良達到零的優異成績。不光如此，我們也同時建立全流程品質履歷追溯機制，以便能在發生問題時進行溯源，找出導致產品品質不良的真正原因。」
工業局協助啟動智慧製造專案
光陽工業推動原有產線最佳化專案的成效不錯，因此也興起向經濟部工業局申請補助的想法。不過在申請過程中，儘管評審委員對此專案成效相當認同，但是也指出有智慧化程度不足、缺乏亮點。因此，光陽工業決定結合智動化生產技術、智慧換刀技術、智能參數補償技術、動平衡品質穩定技術，以及智動排程系統等，打造功能更全面的智慧化平台，以滿足後續推動的智慧製造專案。
儘管各方研究機構對智慧工廠定義不完全相同，但基本上都是指將設備串聯起來，運用科技去提升智慧化，所以在決定設定目標的同時，必須留意自動品質監控的等級。此等級可以僅止於數據收集，也可進一步分析收集到的數據，根據分析結果做品質判定，乃至於透過設備幫忙做決策。至於智慧工廠的最高等級，自然是設備具備依照當下變數、主動進行調整與最佳化的功能。
陳志峯說，對於傳統工業來說，不管追求自動化或智慧化的目標都相同，即是以最低成本、最高效率，依照計畫數量，準時生產出合格的產品。智慧工廠等級不同，背後付出的成本自然也有差異，而品質監控能力自然決定智慧化程度高低的重要參數。
在經濟部工業局的大力協助下，光陽工業決定朝高難度邁進，整個案子從現場的感測層開始出發，搭配工研院、中正大學、高雄科大、東台、禾禾、建暐等外部技術能量，再結合光陽工業的MES系統，得以朝向智慧資訊整合系統的建構目標挺進。光陽工業認為唯有借助智慧資訊整合管理平台，方能徹底實現生產實態管理整合、廠域／系統異常處置與彙整、即時整合生產活動機制等決策智動化目標，如願建構一體式曲軸生產線。
整併異質設備產能提升 29%
前面曾經提到，光陽工業歷經數十年的發展，公司內部有各種品牌的生產設備，即便是生產引擎曲軸中，也需要運用8台設備才能完成。過往由於設備的品牌迥異，採用自家設備的專屬語言，因此很難達成協同作業的要求。所幸限現今借助智慧資訊整合管理理平台協助，8台設備、1台量測設備，可透過相同語言進行溝通，乃至於進行自動化連線。
光陽工業在8台設備中間，放置4台自動手臂機器人，所以可在不更換夾爪前提下，自動進行不同機種之部件夾持，自然可提高整體生產效率。這條全國唯一可混線生產5種不同曲軸的智慧生產線，透過企業資源規劃系統整合智慧產線及供應商之資訊，即時監控品質與交期，最終提升供應商的準時交貨率達 95.9%。目前光陽工業在智慧生產技術的加持下，曲軸的日產能從早先 154 pcs 提升到 199 pcs，產能提升 29%，年產能攀升到 4.9 萬 pcs。
「當生產設備發生故障時，勢必會會造成產線停擺，對公司損失極大。所以製造業大舉推動智慧製造的原因，就是希望能建立一套預測機制，在設備發生故障前進行維修。」陳志峯解釋：「我們在中正大學的協助下建立訊號處理模式，可根據設備震動狀況進行量測，判讀刀具的健康狀況。此機制讓我們能在最佳時機、不需人為介入下，預先執行批次換刀作業，有助於延長智慧化產線的運轉時間。根據最新統計資料，產線運作時間從原先154分鐘，提升到301分鐘，大幅增加 107.6%。」
持續推動智慧專案 奠定長遠營運基石
引擎曲軸生產過程中，要對大量金屬材料進行加工。儘管光陽工業對於素材採購非常嚴格，但加工時仍然會因為有些素材不穩定，以致加工基準經常生變。此時，光陽工業智慧資訊整合管理平台中的智能參數補償技術，可協助加工機台即時進行自動補正，確保不良率降低到完美的數據。至於另一項技術-動平衡品質穩定，則藉由工研院的成因分析引擎協助，能判定各項參數對動平衡工程的影響度，便於進行後續的智慧決策修正，得以有效提升動平衡的加工良率。
傳統產線負責人執行排程時，通常需要透過電話向廠商確認素材庫存量，並藉由人工統計廠內安全庫存量，及人工進行加工排程，不僅工作非常繁瑣，也很容易出現錯誤。因此，光陽工業智慧資訊整合管理平台中的智動排程技術，則是由統顯示廠商素材庫存量、廠內安全庫存量等整合各項資訊，並在輔助排程系統中主動排定加工日程，最終順利成功帶動庫存的降低。
陳志峯表示，事實上，由於每條生產線的需求不可能一致，所以要打造智慧資訊整合系統的難度非常高。智慧製造是條漫長的旅程，因此光陽工業仍然持續努力改善之中。不過，若單就智慧生產技術而論，這部份已經有了顯著成果。
面對全球製造業大步邁向智慧製造，光陽工業也希望以此為開端，從從機車傳統製造商大步邁向智慧工廠，進而挾著產線升級效益，積極爭取高值訂單。
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