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轉型案例分享

2021.12.02

數位化帶動智慧工廠 三星科技打造不凡

文/桂思強 鄒淑文   /卓建源

 

走進三星科技的廠房,到處都是攻牙機、成型機、搓牙機,再加上一圈圈鐵線及鐵棒。雖然機台林立,卻沒有一般工廠震耳欲聾的響動,機台比作業人員多。在這裡看得見的是檯面上各式產出螺帽、螺絲的震動,看不見的是背後工廠智慧化的數位驅動力,推動三星科技一步一腳印地成為扣件業的隱形冠軍。

公司簡介

 

三星科技股份有限公司(以下簡稱三星科技)成立於1965年,主要生產高階汽車扣件、線材盤元、客製化模具、扣件生產設備、是全球最大的汽車扣件專業製造廠。年產能達72,000噸,外銷比重近八成,90%應用於世界汽車大廠,僅少數應用於航太市場,2020年營業額達50.7億。

 

三星科技主要市場在歐洲約佔55%,北美巿佔率也近40%,其出貨量佔全球10%,相當於全世界每10顆螺帽就有1顆是來自台灣的三星科技,在美國更是每6顆螺帽就有1顆打著三星科技商標。

 

圖說:三星科技的廠房、設備林立、自動化程度相當高

 

 

轉型動機及挑戰

 

扣件在整個汽車產業雖然僅佔有2-3%成本,但因緊繫人身安危,其重要性不可言喻。加上汽車生產高度自動化,製程中若扣件品質不良都會有可能導致生產線停工。故全球大廠對扣件的品質要求相當高規格,往往會向供應商訂出極為嚴謹的標準來規範品質。

 

此外,近年汽車產業供應鏈西進及南向,加上新冠肺炎等衝擊增加了未來不確定性,以三星科技的資本規模、如何持續高度的製造能力及將企業專業知識與經驗根留公司,避免人才流失所造成的運作斷層?都是三星科技鞏固核心競爭力的關鍵所在。

 

轉型方向

資訊系統及設備高度自主研發 

三星科技從上游的原料的球化、浸潤、抽線,中游的成型、攻牙(搓牙)、壓製(帽),下游的熱處理、表面處理、成品檢驗等,提供顧客從扣件產品到製程設備及服務,向來有一貫化的製程優勢及保持世界第一的生產技術,其關鍵在於高度製造管理能力。

 

為了提升數位能力,三星科技自建資訊團隊,將位在台南歸仁區的模具、螺絲、螺栓三座工廠的數據相互串聯,訂單進來如何排程?成本多少、毛利高低,一切都在掌握之中,一清二楚。資訊部主任駱炳堯表示,早期嚐試過系統外包,但成效不彰,最後決定全部自己來,因為只有自己最清楚自己的產品特性和產業流程,也最能掌控隨時的變動及需求。

 

因此,三星科技目前使用的資訊系統及機台設備均為自主研發。從供應端的供應鏈管理、與客戶的CRM系統、以及內部的扣件知識庫KM、扣件廠專用整體解決方案ERP、製程設計整合經驗PDM到工廠管理MES,都是由三星科技根據30年流程改善與系統開發經驗,自行研發出一套專屬扣件業整體解決方案。

 

圖說:三星科技為全球最大的汽車扣件專業製造廠,90%供應世界汽車大廠

 

 

轉型作法

 

四大方向推數位化 邁向智慧工廠

 

為讓產線逐步邁向智慧自動化,三星科技從四個方向推動:

 

一、設備智能化:過去執行檢測是在產出成品後,防止不良品流出;現在是在製程中執行即時檢測,防止不良品產出;目前已經做到100萬顆成品不到1顆不良品。

 

駱炳堯表示,檢測是製造業在製程中的必要環節,扣件業成品體積小、重量輕,早期人工作業時代,靠的是員工的細心和經驗,現在自動化作業一旦有不良品存在自動化產線中,就會導致整條產線停擺,造成重大損失。

 

三星科技檢測技術已臻成熟,目前已發展線上虛擬檢測。光學檢測主要針對成品,包括光學篩選機、光學量測機、渦電流篩選機等,依功能有五或六個攝像頭,連可續拍下成品不同角度的影像,再輔以軟體進行計算及辨識,防止不良品產出。

 

目前正引進製程中檢測,包括鍛造力檢出器、電流檢出器,都是在製程的小環節內,對於原物料或半成品作各種壓力變數的檢測,只要數值不對,立即停止該機台作業及發出警示。

 

二、製程節能化:工廠環境參數也會影響監控製程的用電,找出因過度設計或操作不當所造成的能源浪費,以收節能之效。例如循環風扇改為溫度控制變風量系統,節能效益達45%;排風扇改為負壓控制變風量系統,節能效益達41%;冷卻系統改為溫度控制變流量系統,節能效益達41%。

 

三、管理即時化:由早期的人工回報、人工輸入電腦,到目前生產設備全部網路化,三星科技應用自行研發資訊管理系統,藉由物聯網架構自動回報生產資訊,廠區或管理幹部可即時掌控生產狀況,生產現場也架設儀表板,明確列示生產目標、目前產量及各機台運作現況,快速正確回應客戶需求。

 

四、供應鏈雲端化:扣件產業從上游鋼胚、線材資料到下游加工廠,供應商的報價、訂單及出貨單等作業全部上雲端,減少重工及人為錯誤。駱炳堯表示,委外加工訂單也採用此套系統,協力廠商可以在供應商網站處理所有與三星科技的往來各項工作。外加工廠商可得知未來訂單量及回報每日生產進度

 

 

三星科技縝密的數位設計遍佈所有生產設備、研發、行政用電腦,在三星科技5萬坪廠區,電腦比人多,幾乎所有設備都配有一台小電腦,可能是檢測作業

,或工作記錄、物聯網的感測器等,觸目可及都是資訊人員提供的服務。

 

圖說:生產現場儀表板 (資料來源:三星科技提供)

 

 

利害關係人 

產學合作  投入工業4.0整備工作

 

三星科技目前資訊系統包括ERP、MES及數位模擬開模系統完全技術自主,利用資訊技術持續進行流程改善提高營運效率。工廠管理電子化,即時掌控品質狀況並建立完整生產履歷。

 

三星曾於2010年從德國引進由檢驗儀器及軟體,輔助改良檢測技術,提升良率。同時三星也加強與產學合作、提升扣件及模具製程技術水準,持續在工業4.0投入生產自動化及智能設備,未來在5G、AI技術發展下,透過與金屬工業研究發展中心、從工廠環境、生產數據、強化製程效率,結合協力廠商與同業群聚效應形成扣智慧供應鏈,邁向工業4.0。

 

 

轉型效益
不良率4%下降 <1.5% 為汽車大廠倚重夥伴

 

在力拼產業智慧化下,目前的顯著的量化成效是不良率從4%降至不到1.5%,數字雖小,但對於出貨量龐大的三星科技,每一微小的差距,乘上總量的大數字,都是可觀的大進步,目前具體成效100萬顆成品不到1顆不良品。更不簡單的是,三星科技也是台灣螺帽業第一家同時取得ISO 9002、QS9000、TS 16949、AS 9100、ISO 14001、OHSAS 18001、ISO 50001認證。

 

三星科技嚴控流程改善、精進生產品質、並以高營運效率快速回應巿場需求,毛利率始終維持在15-20%左右。即便2020年疫情衝擊全球汽車產業下,三星快速反饋巿場需求能力受巿場影響甚微。

 

總經理林文傑表示,隨著各地汽車零組件客戶下單力道明顯回溫,未來營收占比約56%的螺帽、24%的螺絲的年增出貨量有望超過二成,其餘如華司、模具等產品出貨也同步復甦中。在產能利用率顯著回升下, 2020年毛利10.2億、EPS=2.04,預估今年毛利率將來到20%以上有助獲利表現。

 

圖說:三星科技總經理林文傑

 

 

案例啟發

產線體系進入智慧化 全球扣件供應地位穩固

三星科技資訊流程技術高度自主化,資訊部自行開發扣件廠房數位系統應用,管理精實掌握製造每一細節,以數位力維持生產效率,站穩供應鏈領導地位,成為參與全球製造業供應體系的製造業或供應商典範。

 

台灣半導體有台積電,做到全世界第一,而扣件產業製造力在世界超前,只是台灣規模卻多中小企業、下游升級緩慢,而三星藉由產線自動化,帶動下游供應用一起邁向智慧智造,全面升級台灣扣作研發製造動能。如同扣件業的台積電,在全球佔有無可撼動的地位。