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京碼雷射製程優化及設備智能化 助傳產科技化

2019-03-20 10:59經濟日報 楊連基

傳統產業科技化是一個相當重點穩定發展契機,將新創工藝技術環繞在傳統產業上既有常態製造供應鏈上,逐步創造新工藝製造技術來更替為更有效益生產模式,或者是在原有產品上創新更有加值性設計,並加以配合製造出來。這種契機是用來創造新商機,而且是在穩定性在既有基礎上作出利基市場。

這種商機產生是必須有新的商業模式來進行,才能使得傳統產業與新創技術產業相互融合來雙贏,並且採取合作互利。京碼公司以雷射製程優化來取得傳統產業肯定,且在雙方誠信討論來進行合作,將舊有製程來分析以雷射製程取代的優缺點比較,共同找出利基及競爭力所在,如何整合入而又不易被複製精隨所在,也以工業智能化來提升整體業界競爭,創造出整體製程客製設備及智能量產,使得整個產品及品牌行銷優勢很難被模仿複製。

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概說傳統產業是已有市場通路及持續產值的產業,已可創造固定營收,可以提供發展持續動力,但也因是傳統產業而利潤競爭薄化,製造設備及生產模式非常保守且穩定,不容易輕易改變或變動,加上市場新創持續衝撞及各式破壞式創新競爭品如波浪前仆後繼。傳統產業常因創業者或是專業經理人的固守或擔心任何變動而影響既有產品獲利或研發浪費而致虧損,最後造成自己個人利害關係牽動。尤其兩岸傳統產業大多以薄利多銷角度在經營而非利基專有技術藍海市場,這與歐美日中小型傳統產業不同,所以常因創業辛苦及守成心態持續經營而逐步喪失先機,以守株待兔方式生存。目前也經常發現傳統產業經營到接班人問題而凋零,或是因訂單逐步漸少而逐漸遣人關廠。

傳統產業有許多中小企業在特定產品是當初有優勢而取得特定市場,也有一定人脈及通路建立,雖經年發展在既有產品,或許無法自我突破,或是有所固守產品線製造而心力不足。 所以在既有通路營收基礎上,搭配互補夥伴公司來整合新創製程或技術改良新一代產品,在既有基礎上再發展,這將使得新創市場更加穩定獲利發展及支持順利。在這種模式下,建立新商業角度,傳統產業開放新製程或新設計夥伴加入,新創夥伴也以技術商業化獲利支持,雙方以供應鏈共同獲利分享來取代傳統買賣方式,這可以拉近彼此而避免賣買獲利猜忌而失敗,找出共同獲利同一角度來進行。使得傳統產業與新創夥伴形成相輔相成而不是相互取代或是大破大立,造成更多衝突。同時,也常會造成雙方競爭而互傷利潤,消費者也僅是短期獲利,長期而言,造成皆輸,無法提高大家所得及更好生活環境。因此,傳統產業科技化的新商業模式是相當好的加值發展,所以是必要性的作為及發展優勢。

案例一:紡織產業案例說明

兩岸紡織業是發展相當成熟傳統產業且為民生必需品,但從以往求取保暖或衣服蔽體的功能到現今需求方向改變相當大。加上各式設計師引領時尚或是創造個人潮流,甚至客製化需求,產生各式各樣商業活動在服飾商機上,因此製衣廠也需跟隨發展,但因傳統產業人才引進不易,許多配合所需科技技術僅在少數紡織業的設備供應商,發展瓶頸限制多,因此京碼公司以此作一範例說明有關牛仔布水洗製程及設備智能化的傳統產業科技化。

圖1.說明牛仔布激光客製圖案化及設備智能化,此案雖然傳統雷射雕刻機也可施作類似技術。但重點將是以整合設計師思維與客製量化、機聯網智能化等作出整體系統連貫而使得競爭門檻拉高,並與設計師共同語言一起創造新一代服飾設計產品,持續下一代設計及激光製程優化搭配。結合設計師與消費者來創造連續循環式商機。並且世界企業也進行企業責任而開展智慧化。

同時,此產業量產已進行所需要的智慧化,主要源自於「設備狀態監測」、「生產效率提升」以及「工安監控」三大應用目的。

(1)設備狀態監測:是指透過大幅導入各種光電、壓力、溫度、濕度、流量、液位、振動、位移、超音波等感測器,監控設備正常運作狀況以及偵測異常現象,據此作為判斷設備發生故障的徵兆,進而及早進行預防措施,以將損失降至最小化的局部維修方式,取代並且避免整體設備故障所可能產生的龐大維運成本。

(2)生產效率提升:主要是藉由各式的感測器偵測,如機械手臂或搬運車運作之速度、軌跡、扭力、距離等,或以光學感測器進行機器視覺的不良品挑檢、設備溫度異常的偵測;將不同的感測器之間做配合,使未來自動化設備或機器人裝置之間得以進行更高效能的運作,讓廠房整體的效率得以明顯提升。

(3)工安監控:則是透過溫度、濕度、壓力、氣體、電流等電化學或熱學感測器,量測廠房管線有害氣體、液壓、油壓與電網設備電流等讀取數據是否異常,藉此進行即時的監控與處理,預先防範各種可能發生的狀況,避免工安災害並將可能帶來的損失最小化。總體而言,智慧製造的精隨在於將具資料採集功能的模組導入各式機台當中,並將機台運作時所採集的資料轉換成具有意義的資訊,進而透過閘道器進行簡單分析與資訊傳遞,最後由雲端進行大數據分析,處理後得以衍生出各種具有價值的數據資料,最後再反饋至終端進行加值應用。

京碼公司/提供
京碼公司/提供

牛仔布設計客製雷射圖案化及設備智能化。 京碼公司/提供
牛仔布設計客製雷射圖案化及設備智能化。 京碼公司/提供

案例二:雷射工具機產業案例說明

此產品圖2.多波長雷射精微加工系統是有別傳統雷射工具機在一般製程開發或加工需求上受到限制,因此新產品主要是使用多種波長在同一運動平台及控制架構,這將可以使高端製造用戶在研製階段採用不同材料及製程與各種波長做對應測試,這可以快速得得到複合材料或是複合整合製程得到驗證成果,也同時精準多次製程加工在同一精準度平台做疊合,因此產品將有兩種優勢在市面上得到應用:

1. 多種波長在同一台面來達到多機整合而降低成本無須多台設備進行製程開發。

2. 多道製程在同一精準台面加工複合,這對多層材料而需複合式加工或各種波長多道製程來達成,這使得此類需求可以實施。

此產品在傳統雷射加工機比較下,有幾項創新優勢,一方面高端製造必須先有高端設備,此多波長雷射CNC設備採用高階工業級飛秒激光,並具備高功率紅外、綠光、及深紫外波段等,並配合精密平台及控制器可以進行微米級加工運動精度,也應用京碼公司專利技術有等能量雷射與同步位址觸發等,使得多波長雷射加工製程,可以整合多道製程而達成產品一體成型,包括表面微結構化、薄膜線路加工、鑽孔及切割成片,大量減少上下料及重新對位的產能損耗或設備組件增加,同時也採用模組視覺及控制軟件來進行多頭聚焦對位調校智能化。

多波長激光精微CNC加工機。 京碼公司/提供
多波長激光精微CNC加工機。 京碼公司/提供

雷射已發展數十年,應用很快且發展迅速,許多雷射製造或應用已如傳統產業般的困境,這需要深入思考與各種傳統製造業相互結合,也更需持續往高端製造及高端設備持續發展, 創造世界優勢,避免固守舊技術應用而同行相互競爭力無法突破。同時,也更需要相互整合彼此資源來促成產業精簡製程,達成降低成本及減少耗能或降低虛功。並更往上游端整合,朝向研發新材料製程及系統設計對應,持續向上發展及使用高質高價高獲利市場,不作重複仿製而是良性互動提升更多各自利基技術與供應鏈相互支援市場,創造雙贏。

本文作者:京碼股份有限公司董事長李俊豪博士/提供。

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