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福特六和汽車 智慧製造巡禮

福特六和汽車 智慧製造巡禮

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智慧生產 效率加倍

福特六和汽車 智慧製造巡禮

對於車廠來說,能以最少人力生產最多產品,意味著產線效率能夠極大化;不過製造廠內的總裝、塗裝仍需要一定的人工作業程序,至於車身焊接則因機器手臂的普及,已成為自動化程度極高的一道工序,如何能在高自動化的產線上再提升效率,似乎是個值得研究的課題。
 

福特六和位在中壢的全產線,自2017年開始推動5年40億的產線升級計劃,進而為上述議題帶來了不同答案,如今透過實際參訪生產線的流程,能夠一窺產線升級的秘訣。

產線高效率訣竅

智能化四大策略

2017年,福特六和針對產線更新,並推出5年40億計劃,訴求在固有生產線下,透過軟、硬體的全面升級,達到智慧化與提高生產效能的目標;而在推出新世代Focus與Kuga兩款新車後,新車需求數量更是大幅成長,為了加速新車型導入,福特六和更加積極針對產線進行更新。
 

因應智慧化浪潮崛起,福特六和針對智慧製造升級推出了四大策略,分別為「智慧機器人-重建生產線」、「虛實整合-提升整線智動化」、「大數據分析-提升產品品質」、「擴大供應商-智機整合應用」,以此為主軸,針對產線由裡到外進行全面升級,導入新科技、硬體設備與人員訓練機制,訴求產線高度自動化,並提升工作人員作業水平,讓產線品質全面升級,同步提高生產效率與產能。
 

不僅如此,福特六和還推出「SCADA智慧產線整合監控系統」,以智慧機器人建構彈性車身生產線,包含RFID辨識系統、車號打刻與視覺辨識系統、FlexTrack智能移載系統、高效能彈性總組、智慧塗膠暨視覺辨識系統、智慧量測成型最佳化;此次參訪的即是中壢廠中最高度自動化的車體組裝、焊接產線。

▲福特六和從源頭到生產,一條龍式的供應鏈智能化不僅可提升產線水平,供應商也能同步升級,達到雙贏的狀態。


▲RFID無線射頻標籤的導入,可以讓自動化產線主動辨識生產車款,可減少人力檢核的需求,並隨時掌握生產進度,這也是自動化產線的優勢。

▲福特六和汽車獲經濟部工業局及桃園市政府支持及肯定,成就汽車智慧製造暨供應鏈品質推升計畫示範場域,此智慧產線迎來最新導入的Ford Focus Active,亦正式舉辦新車出廠典禮

 

AR擴增實境、VR虛擬實境導入

人員培訓、故障排除效率提升

福特六和不僅導入智慧生產線,也積極運用AR擴增實境、VR虛擬實境及3D列印技術,將科技應用在不同面向上。以AR擴增實境來說,有鑑於2020年新冠肺炎疫情,國外技術人員來台所需的成本、時間都增加不少,透過AR擴增實境可讓現場人員直接透過電腦開啟維修手冊,並利用AR模型進行分解維修,確認維修方式後直接進行機台維修,不僅藉以培養維修人才,也能快速讓機台恢復正常運作。
 

另一項VR虛擬實境則是透過電腦建立虛擬廠區與機台,讓新進員工能快速上手,以減少教育時間;此外針對未來產線擴充的需求,亦可使用VR進行模擬,讓工程師可判對機台位置與流程的關係,在實際建立新產線後可有效提升作業效率。
 

至於3D列印則是應用在安裝治具上,像是車型銘牌定位工具等,過往需專門開模製造專屬治具以達到生產效率提升,不過在3D列印技術逐漸成熟後,對於這些對精度要求較小的輔助型治具,可利用此方式進行開發生產,對於降低生產成本也有不小助益。

▲VR虛擬實境除了可幫助新人快速上手外,也能做為擴充生產線時規畫設計使用,以確保設備機台能獲得最高效率的使用。


▲AR擴增實境主要作為機台保養維修使用,可有效降低機台停擺時間,讓產線的效率最大化。


▲3D列印能降低輔助用治具的開發成本,像是車型銘牌定位治具就是以此方式打造。

 

智能化生產線

切換生產車型僅需30秒

實際參訪福特六和智慧型生產線,可發現生產線上並沒有太多的工作人員,反倒是許多的機械手臂不停繁忙運作著,而經由解說人員說明,車身鈑件沖壓係由外部供應廠進行生產,福特六和車身產線主要是針對車體組裝、焊接等部分進行加工,而從產線一開始就能看到夾具上分別有Focus與Kuga兩種車體,透過說明得知採用自動化機具切換,不同車型夾具的更換時間僅需30秒,相對於過往單線單產品生產的方式進步許多。
解說人員也提及參訪的生產線是以C2平台所架構,因此最多能有四款車型同時在線生產,不僅如此,全面自動化能讓產能更有效率地提升,同時讓工作人員多方支援不同層面的工作事項,提升能力並獲得最有效的人力運用。
目前該廠區生產線還有擴充的空間,在5年40億的計劃下,福特六和未來也將持續投入生產線升級,並透過生產班制的規劃與設定,大幅提升車輛產能,此外也會持續導入智慧型生產線,並與台灣在地廠商進行合作,達到產業升級與技術進步的全新世代。

▲自動化生產線在福特六和廠區落實,未來生產線擴充後不僅能提升產能,也能帶動周邊工具機產業的升級。

▲產線高度自動化的成果不僅是提升生產效率,在生產彈性上也能給予最大的幫助,讓車廠能針對不同時期不同車型需求調整生產方式。

▲自動化車身號碼刻印與影像檢核系統,可減少過往人工執行的人力,也是概括在自動化目標的一環。


▲由於車體鈑件沖壓係由外部供應商執行,福特六和的車體產線主要著重在車體組裝、焊接部分,因此產線自動化對於生產效率可是有不小助益。

▲自動夾具系統可針對不同車型在30秒之內進行切換,這讓產線可同時生產不同車型,呼應市場銷售的變化。

▲自動塗膠系統可自動辨別車型鈑件,並依照程式設定自動上膠,並透過視覺辨識系統確認是否符合工程要求。

高精度品質控管

確保產品符合標準

福特六和針對品管部分導入三次元量測系統與移動式藍光量測儀,前者乃是Ford全球標準一致的品質管理儀器,可自動進行高精度三維幾何量測,針對生產線組裝完成的車體,可即時確認完成品是否符合標準,並將結果傳至雲端資料庫進行分析,同時讓供應商隨時掌握組裝品質再加以調整,可免除過往需來來回回的溝通分析程序,讓品管效率最大化。
 

另外移動式藍光量測儀乃是透過探針與雷射掃描器,針對特定點與曲面以4000個間距20微米的光點進行掃描,並以每秒掃描600次的頻率形成點狀圖,最大精度可達75微米,透過軟體換算即可獲得CAD圖面,工程單位可藉此與原始CAD設計檔案進行比對,亦或者藉由3D列印輔助查出問題點。

▲與全球Ford標準一致的三次元量測系統,不僅能輔助車廠分析組裝完的車體是否符合品質要求,亦可協助供應商進行製程調整,打造出最高水準的產品。

▲移動式藍光量測儀可透過實際量測成品,並產生對應的CAD圖面,藉此與原始設計圖面進行比較確認是否符合品質需求,亦能透過3D列印成品模型確認問題所在。

參訪心得

此次參訪主要針對車身生產進行了解,透過原廠人員的詳細解說與實際了解生產過程,對於智慧化產線能有更為深入的認識,福特六和將持續致力於產線智慧化,相信對於消費者來說,絕對是一大福音!