无人智慧工厂就在阿里山下!特斯拉、BMW 为何非它不可?

台湾、甚至全球最先进的电动车减速齿轮、传动轴的生产地,就在嘉义的阿里山下,而且还是无人智慧工厂!和大工业的工厂不只是无人,生产线上的 32 台机器,会自动对话、校验,收集资料传到云端建立大数据,改善生产精密度比头髮细六分之一,再搭配中钢量身订做的合金钢,让电动车跑起来毫无噪音。

嘉义县大埔美工业区最近出现了忙碌的景象,自过年前到现在,24 小时生产线不停工。一旁则日夜赶工、安装新人工智慧生产线,旁边的黄土上则正在盖新工厂。

因为电动车取代传统汽、柴油车的大浪潮,正在全世界如火如荼展开,于是这座工厂一边产能满载、一边设新厂、新产线,满足来自世界各地的汽车传动轴、齿轮订单。

走进工厂,100 公尺长的生产线有 32 台机器,要进行车、钻、磨、热处理、校正、检验等 13 道製程。只见机器手臂、关节型机器人拿起一支支黝黑的钢柱,一路自动送到车床、高週波的热处理机器等设备加工,最后成了一支支银白闪亮的合金传动轴,从原材料到成品,整段流程看不到一个人工操作的环节。

这样一条 AI 产线,要价 3.5 亿元,比传统精密产线贵上一倍以上,还要花 2 年的时间调整、磨合。打造人工智慧产线的和大工业董事长沈国荣说,「不仅贵,还放慢了这两年的产能扩充速度,因为人工智慧生产线是台湾非走不可的路。」

经济部智慧机械推动办公室副执行长、台中市经发局局长吕曜志说,「沈国荣是一个思想前进的老闆,大量运动人工智慧,是因为未来全球人力资本将产生变化、需要智慧化产线来解决劳力不足问题。」

而特斯拉更是非要和大的减速齿轮不可。

为什幺和大有此实力?

无人智慧工厂就在阿里山下!特斯拉、BMW 为何非它不可?特斯拉最核心的供应商

时间回到 2009 年,金融大海啸让全球景气急缩,当所有厂商产能闲置时,特斯拉找上包括和大在内的台湾汽车零组件供应商。

「我们那时候真的没事做,员工在树下抽菸,高阶干部烦恼没订单,所以特斯拉上门就接,10 件也接,20 件也接。在只有特斯拉一家客户的情况下,虽然订单很少,但全力集中替特斯拉开发,」沈国荣说。

然而,商场上没有天长地久、山盟海誓,特斯拉崛起之后,订单成了兵家必争之地,和大的订单自然也被瓜分了,隔没多久,特斯拉却回头拜託和大,教教旗下供应链怎幺做出好齿轮。

原来生产传统汽柴油车齿轮的同业,做不好电动车齿轮。传统汽油车引擎本身会发出噪音,掩盖了齿轮摩擦的声音,但电动车马达寂静无声,如果用传统汽油引擎齿轮做法,精密度就会不足,造成噪音问题。

马斯克也不知道的两个祕密

沈国荣用手比了齿轮的齿内、齿根等部位,他说,「要完全没有噪音,有时候是这一点精密度要头髮的三分之一,另一点是头髮的六分之一,连进刀时的速度什幺时候要快、什幺时候要慢、最后一刀要画在哪里,都是长久累积的经验摸索出来的独门功夫,这个连特斯拉都不知道。」所以别人做的有噪音,和大做的就是没有。

「还有一个祕密,和大连合金钢都是中钢量身订做的。」

时间要回到 2002 年,当时沈国荣刚刚打入国际大车厂的供应链,通用等大车厂指定和大要购买南韩浦项、日本大同特殊钢、中国上钢五厂的合金钢,其他的全部不行。

沈国荣告诉通用,台湾有一个中国钢铁公司,做得也相当不错呀?通用却说,中国其他的钢铁厂都不行,就只有上海钢铁五厂可以用。「我说不是,是台湾的中国钢铁,通用却搞不清楚,说台湾哪有中国钢铁?」沈国荣说。

最终说服了通用愿意派人来台湾评鉴中钢,沈国荣马上找了中钢当时负责研发的技术副总,后来的中钢董事长邹若齐。邹若齐一口答应,愿意协助和大开发汽车传动系统用的特殊合金钢。

邹若齐回忆此事,委请他当时的副手、现任中钢执行副总王锡钦回答。

和大带中钢,打进国际供应链

王锡钦表示,可以说是和大带着中钢打进了国际传动轴、减速齿轮的供应链。「和大沈国荣是跑在前面的人,生产这种铬钼合金钢,对于中钢来说是一个挑战,以往中钢是量产型钢铁厂,要变成替和大量身订做专属合金钢,每一炉炼出的合金钢都是独一无二,要求没有杂质、耐疲劳、寿命长。」王锡钦说。

从那时候开始,和大与中钢合作愈来愈紧密,王锡钦说,双方进入协同研发的关係,从开发阶段就开始合作,甚至针对和大独门技术来开发钢材。对于中钢来说,王锡钦说,「沈国荣是个好客户,不仅购买量成长,中钢也因此打入了国际高级钢材的市场,成为国际大车厂指定购买的钢厂之一。」

也因此,想取代和大的产品并不是那幺容易,除了精密度,背后还有中钢这个大靠山。

做起来却很难,和大传动轴事业部副总经理孙承志说,和大展开国内外的拜访行程,从工研院机械所、量测中心到台湾各家大学,国外跑了发那科、西门子、库卡、ABB、那智等自动化手臂、设备商,每种机器设备都买回来试验,看看那个最适合和大的需求。

没有现成的、也没有模组可以套,完全要靠自己,花了两年的时间磨索,和大才建立专属自已的人工智慧产线,吕曜志说,「智慧製造最重要是自己要先收集资料,重点是不管黑猫白猫,能抓老鼠就是好猫,最重要每家工厂自己实用,好用。」

只要四分之一的人力

跟和大中科厂同产品产线相比,中科厂一条产线需要 32 个人,大埔美的无人产线只要 8 个人,人力只有原来的四分之一。

更重要的是,汽车产业对瑕疵是零容忍,汽车厂如果发现一支传动轴有问题,那幺尚未安装的传动轴都要停下来。例如本来要安装 3,000 支,发现一支有问题,那这 3,000 支要全部重新检验或退货。不仅浪费时间与检验成本,更会影响到汽车厂对供应商的信任。

变成人工智慧生产线之后,沈国荣说,「机器会和机器对话,根据大数据判断它所看到的,从几万笔数据中比对,如果有不吻合,马上就停下来通知上一段机器,你有问题了,是否应该校正、检查,同时通知云端、手机,马上派人来了解、解决问题。」所以每一支传动轴、每一个齿轮都不断被检验、记录,确保生产过程没有问题,即便后来还是发现问题,也可以透过大数据,回溯这个产品是在什幺时间、什幺条件下被製造,应该如何改善,3,000 支重新检验的事情不会再发生。

未来,和大在阿里山下预计要设置 14 条人工智慧生产线,沈国荣预估,到了 2025 年,全球电动车数量将从现在一年约 100 万辆成长到 1 千万辆,电动车慢慢成为新主流,而台湾将靠人工智慧工厂,成为全球最重要的汽车传动系统零组件的生产基地。

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