從硬體製造轉型軟體服務 機械產業的另一個春天
文／計畫推動部 李盈逸
近期台灣機械設備業者紛紛積極投入升級轉型，除了全球掀起的智慧製造浪潮推力，這兩年更因中美貿易戰，以及COVID-19疫情壓力下，促使機械業者重新審視轉型的必要。即使疫情影響導致全球設備投資趨緩，衝擊台灣機械設備業者，大多數台灣業者特別利用此期間練兵度疫情，從深化技術研發，到導入數位轉型工具，或是藉由精實管理強化企業體質等，以期未來在景氣好轉時，能一躍而起，再創企業高峰。
▋ 系統整合產業的三種樣態
以數位轉型息息相關的系統整合(System Integration)產業來看，發現目前臺灣系統整合產業有三大發展樣態，第一種類型原為ERP、PLM 等資訊系統整合商，跨業至機械設備領域或終端加工應用，例如: 采威國際、型創科技等，第二種類型原為傳統產業的製造廠商，因應數位潮流趨勢培育相關軟體資訊人員，成立新部門甚至新公司，並跨業至終端加工應用，例如凱柏精機、永進機械與研華共同成立的達易智造、銳泰精密投資的銳鼎科技；第三種類型為物流自動化系統整合廠商，跨業至更高階科技整合領域，例如東捷科技、盟立自動化等。而本文要探討的，即以第二種類型之機械設備製造商為主，從傳統硬體製造轉型成為以軟體服務為主的系統整合商，從參與政府的輔導計畫實例中觀察這股趨勢的轉變，以及其帶來的效益。
▋ 臺灣機械產業掌握Domain Knowledge 跨領域轉型系統整合商
觀察台灣機械產業趨勢的轉變，從硬體設備製造已逐步轉型軟體整合服務，從過去單純賣機械設備，跳脫原本商業模式，跨領域擴展轉而成為系統整合商(SI)，可針對其下游的終端應用進行整合服務，並成為機械業者凸顯競爭力的關鍵。會有如此的改變，主要是因為消費市場的快速改變，可提供客製化與彈性製造服務已是製造業者加分題，而客製化與彈性製造必須仰賴具備資訊軟體與機械工程整合的跨領域人才，偏偏資訊軟體人才通常不懂機械工程，或機械工程人才不懂資訊軟體，雙方無法有效溝通與連結，增加整合的困難度。
而機械設備業者，直接掌握機台生產技術，手握加工Domain Knowledge（領域專業知識）。若從需求端出發，機械設備廠商則是最適合擔任系統整合商(SI) 的角色，從整合感測器、收集分析資料，形成大數據，以及發展預兆診斷、遠端服務、AI技術等，進而開發智慧機械並轉型成為該生產系統的SI業者。除了從自家場域驗證成果外，更逐漸向外擴展領域，對外提供軟體資訊服務，藉此擴大服務能力，累積更多軟體服務經驗，提升跨域整合競爭力。本文從機械硬體設備製造廠商，其發展軟體服務，部分甚至成功轉型為系統整合商(SI) 的成功案例，包含凱柏精機、富強鑫，以及新代科技旗下的聯達智能進行說明。
▋ 凱柏精機-成功橫跨硬體製造與系統軟體整合之標竿廠商
1. 公司簡介：
凱柏精機成立於2003年，歷經18年已出品全球近10,000台各式加工機，累積超過約5,000家客戶，在工具機產業年資來看，凱柏精機以新生代之姿，立足於競爭激烈的工具機市場中，相關公司資訊如下：
■ 創立日期：民國2003年6月（同年上海總公司成立）
■ 公司願景：高階專業數控機台的代名詞
■ 實收資本額：新台幣4億元
■ 員工人數：約110人
■ 公司地址：台灣台中精密園區、大陸嘉興廠區
■ 硬體產品： CNC 立／臥加、車床、龍門加工中心
■ 軟體產品：遠端監控暨整合化管理系統(Campro IIoT System)、智慧刀具倉儲管理系統
2. 成功轉型系統整合商
凱柏精機擁有精密機械製造廠身分，除了具備製造的硬實力之外，因公司成立初期，即已自主研發ERP系統，而後逐漸結合現場IT技術，從自己的廠內開始，建立自主智慧管理能力，同時運用工業物聯網(IIoT)技術，從最基礎的機聯網開始，以即時擷取從下單到出貨的所有資料可視化，也因為技術逐漸成熟穩健，開始向外推廣其系統整合服務，可說是工具機廠投入系統整合(SI)發展的先趨，其主要的系統整合服務包含：
(1) 2016年推出「Campro IIoT 智慧機械－遠端監控暨整合化管理系統」，遠端監控製造前、中、後跨域生產的系統狀態；以及輔助客戶跨地區、時區掌握生產狀態，同時監控管理設備總合效率(OEE)和工廠稼動率；產出報表或導入MES生產排程管理，可有效增加產能，提供客戶智能製造解決方案。
(2) 2018年推出刀具智慧倉儲系統，包含刀桿櫃、刀格櫃、圓盤櫃、刀片櫃、抽屜櫃及回收櫃等，解決CNC設備生產加工產品管理者的痛點。從「補料簡易」、「24 小時領刀／料」、「主動式再訂購提示」、「舊刀回收」、「用量分析」、「精準物料庫存」，讓客戶在報表上輕鬆管理。
3. 轉型服務實績
2020年除了中美貿易戰延燒之外，又面臨COVID-19（新冠肺炎）的衝擊，導致全球對設備投資需求大幅減緩，凱柏精機的主業硬體設備產品：工具機，其營收跟大部分的工具機廠一樣，面臨無薪假與紓困需求的窘境，然而也因疫情加速了遠距、零接觸技術的應用需求，凱柏精機的軟體服務部門，也藉此大力發揮其擅長的系統整合服務。凱柏精機透過經濟部工業局「Smart Machine Box(SMB) 計畫」，協助中小企業進行第一步數位轉型: 機聯網與數據管理可視化，從2018年開始，輔導3 家廠商（設備聯網達60台），2019年亦輔導3家廠商（設備聯網達77台），2020年因疫情關係，智慧化需求大增，凱柏精機輔導家數已成長到11 家廠商（設備聯網達169 台），以及透過「協助製造業智慧應用升級輔導計畫」，凱柏精機在109年輔導超過10家廠商，在受輔導廠商具備機聯網及設備稼動率可視化之基礎下，進一步導入智慧化生產與智慧化設備等應用服務模組，促使生產管理數位化。而凱柏精機事業部門人員亦從原本不到10人，成長到15人，其系統產品亦已外銷至日本、新加坡、中國大陸，是這波硬體廠商哀鴻遍野之際，成為凱柏精機逆勢成長的關鍵。
凱柏精機積極扮演系統整合商，挖掘廠商需求，從金屬加工領域著手，協助中小企業數位轉型，獲得產業肯定，軟體服務營收與相關員工人數都明顯增長，成為此波疫情下的贏家。未來凱柏精機將持續強化MES、電控領域，以進一步與ERP進行串接並向外拓展更多廠商，並利用「智慧機械 x 倉儲管理IIoT x 工廠數據分析x 行動平台監控」等綜合功能，實現跨地區、跨時區掌控生產線可視化，即時管理工廠稼動率與監控設備總合效率，協助更多廠商實現智慧製造的境界。
▋ 富強鑫精密- 智造技術 讓繁複變便捷
1. 公司簡介：
富強鑫起源於1974年，當時由三兄弟共同創辦「富強鐵工所」。成立之初為車床工廠，後於1978年轉型為塑膠射出成型機製造廠。1991 年遷廠至台南市關廟區，成立全球營運總部以因應事業版圖的擴增，並先後設廠於中國大陸的東莞及寧波。1994年在台正式掛牌，成為同業首家且唯一公開發行之上櫃公司，相關公司資訊如下：
■ 創立日期：1991年7月17日（源自於1974年／富強鐵工所）
■ 公司願景：全球十大、顧客第一、快樂成長、利潤共享
■ 實收資本額：新台幣14.87億元
■ 員工人數：約970人
■ 總公司地址：台南市關廟區埤頭里保東路269號
■ 硬體產品：塑膠射出成型機（含週邊設備）、整廠輸出及系統銷售、纜線、導光板、機台維修／服務... 等
■ 軟體產品：iMF4.0智慧製造軟體系統、遠端監控系統
2. 成功轉型系統整合商
由於台灣塑膠機械屬於成熟型產業，廠商以中小企業居多，經由模仿及拆解的方式開發新機種，導致產品同質性高、產業間競爭相當激烈。富強鑫很早就發現這個問題，所以於2018年正式啟用富強鑫「創鑫智慧製造工廠」，並於TAIPEIPLAS 2018發表iMF4.0（intelligent ManuFactory）智慧製造工廠系統。同時培養自我能力，作為塑膠機械廠商投入SI的先驅，提供其客戶工業4.0產線優化服務、iMF4.0（intelligent ManuFactory）智慧製造工廠系統建置，以建立差異化競爭優勢，相關服務包含：
(1) 遠端監控系統：提供專家系統，可藉由自動設定、遠端監控及遠端調整射出機的成型條件，以因應多廠區甚至跨國度的生產管理整合。
(2) 運用AI把關成品良率：將壓力感測器植入模具，在塑膠成形過程中，在每次壓膜的過程中，壓力感測器便會將感測數值回傳到系統，藉由AI分析系統，即能自動判別在此參數下的成品是否為不良品，並自動計算數量。
(3) iMF4.0智慧製造工廠系統：將工廠射出機設備訊息匯入一個可檢視的群態，如同一個智能工作站，結合感知、調適、演算及資通訊功能，精準的執行每項生產流程，且透過大數據分析與回饋，適時解決製程瑕疵，促進效率與提升良率，進而自動化，再演變為具思考模式的智動化。
(4) 生產營運導入AI技術：強化FCS體系電子化系統大數據分析能力，運用AI 演算技術優化FCS銷售生產及服務備料AI預測能量，減少生產現場及售服缺料發生，提高交期準確率，優化公司決策與管理效率。
遠端監控系統效益：
■ 監控畫面與射出機控制畫面相同，方便使用者讀取資料。
■ 可於手機／平板行動裝置輕鬆瀏覽，即時掌握生產現況。
■ 監控瀏覽權限可分級，依使用者需求設定。
■ 單一主機可同時監控數台生產機台。
智慧管理iMF4.0 系統效益：
■ 生產穩定－射出機可自動調整，適應成型條件的輕微變異。
■ 生產優化－運用製程感知技術，提昇良率與品質，降低浪費。
■ 智慧製造－射出機與周邊互聯信息，自主調適及控制質量參數。
■ 智慧服務－使用智慧監控＆遠程維護，預先報警、事前養護，減少意外停機。
3. 轉型服務實績
2019年富強鑫初試啼聲，擔任系統整合業者參與經濟部工業局SMB輔導計畫，協助其塑膠射出客戶解決產品少量多樣，小批量生產所帶來人員、機台設備、塑料、模具與品質等生產管理方面的瓶頸。透過富強鑫導入智慧製造工廠系統 iMF4.0 (intelligent ManuFactory 4.0)，除了串聯富強鑫自己生產的機台，更跨廠牌連線其他家設備，包含樺欽、海天等共計設備18台，協助受輔導廠商達到以下效益，包含：
(1) 生產數據電子化，透過生產執行看板的目視管理。
(2) 即時監控機台生產狀態，遠程追蹤訂單執行狀態。
(3) 建立人員、機台、模具與材料資料庫，優化生產排程。
(4) 具備生產報表功能，減少人工紀錄，降低人事管理費用。
(5) 自動記錄成型參數，提升調機與試模效率。
(6) 即時動態預計工單生產結束時間。
(7) 系統可記錄不良品生產紀錄，為生產優化提供數據。
富強鑫隨著全球工業4.0浪潮，整合35年的製造經驗及軟體服務應用，推出專屬塑橡膠產業的iMF4.0智慧製造工廠系統，該系統係應用機聯網（IoT）及雲端資料傳輸，並透過即時監測技術，讓工件資訊可視化，達到穩定可預測的生產模式，富強鑫除了持續研發iMF(intelligent ManuFactory 4.0)智能化射出機，提升生產異常預防對策的即時性，協助生產排程的快速調度，亦從輔導其他廠商經驗中，擴大技術服務能量，從硬體設備出發，跨入軟體服務領域，創造塑膠射出機轉型系統整合廠商的先驅典範。
▋ 聯達智能- 從控制器起家，建置完整的智慧工廠
1. 公司簡介：
提到聯達智能，就必須先講到其母公司新代科技，新代科技長期深耕於工具機PC-Based CNC控制器的軟硬體技術開發，產品包含車銑床控制器與產業機械控制器，整合研發、製造、銷售到通路服務，相對於其他機聯網業者，更加具備開發雲端與控制暨軟體的能力，是國內目前國產控制器專業公司。
以國產控制器廠商而言，新代科技表現非常傑出，2020年大陸控制器銷售套數約有37.5 萬套，其中新代就占6萬套，中國大陸市占率即超過15%。因為服務到位，市場占比持續成長。而近年順應全球數位化趨勢，新代科技於2018年成立聯達智能，以新代集團長年在工具機行業的專業技術為基礎，發展工廠自動化解決方案。產品包含機械手臂、雲端平台服務輔以多元配套方案，透過虛實整合，提供全方面的整廠整線自動化解決方案，聯達智能介紹如下：
■ 創立日期：2018年7月
■ 公司願景：最值得信任的智能化夥伴
■ 實收資本額：NTD 2億元
■ 公司地址：新竹市研發二路25 號（台灣總公司）
■ 硬體產品：工業機器人（搬運型、上下料、焊接型、組裝型…等）、手持式控制器
■ 軟體產品：PLC 軟體、雲端應用軟體（Synfactory）及智慧製造軟體整合（智慧倉儲、智慧夾爪…等）
2. 成功轉型系統整合商
因為有母公司新代科技過去累積的產業經驗，孕育聯達智能快速整合智慧製造系統形成核心優勢，聯達智能以工廠醫生自居，推出智慧工廠解決方案SynFactory，從診斷開始，以工廠關鍵數據可視化為第一步，協助廠商發現問題，第二步是治療，依照廠商的疑難雜症對症下藥，藉以提升工廠生產效率。第三步是預防，從大數據中分析資料，藉以預測問題並加以預警。
另外，為了協助中小企業邁向工業物聯網時代，聯達智能發展「雲端技術」，將收集設備生產數據上傳雲端，利用遠端監控技術滿足工業領域不同需求，包含叫修、優化、健檢、量測等功能，而雲系統又分為兩大系統，第一種是生產智慧雲，基於設備資料，幫助企業構建數位化生產環節，打造智慧化工廠；第二種是服務智慧雲，將設備診斷資料及問題資訊上傳雲端，提供遠端技術支援，提升服務品質。同時，亦提供「智慧製造解決方案」，以因應未來客製化少量多樣的彈性製造模式，結合機器人智慧製造單元與雲端應用，中小企業能快速產線升級、數位轉型。
3. 轉型服務實績
2019年聯達智能亦以系統整合廠商參與經濟部工業局SMB輔導計畫，由於傳統金屬加工產業多以人工操作，如何能掌握設備的狀態及生產進度至關重要。聯達智能協助2家傳統金屬加工業者設備聯網36台，導入生產線設備數據監看系統，數據蒐集及可視化機制，提供受輔導廠商能遠端監看設備即時狀態的能力，以及自動統計設備歷史稼動率、加工記錄的功能。即使不在產線現場，亦可透過可視化看板，查看設備的生產進度。聯達智能從中掌握金屬量產型加工型態的工廠使用者情境，更有機會將技術擴散應用於其他傳統加工產業，提升國內加工業者的生產效率。
▋ 見證機械設備業者的轉型 也期待未來進一步拓展海外市場
以上從三家廠商參與政府計畫案，觀察對象從工具機設備廠－凱柏精機、橡塑膠機－富強鑫、以及控制器起家- 新代投資的聯達智能的案例當中，發現這三家廠商共通點皆為擴展自己在廠內發展的智慧化能量，進而提供其他業者輔導服務，對這些轉型系統整合服務的廠商而言，效益如下：
1. 更加掌握終端應用廠商的需求，累積經驗作為未來深入系統整合的發展，藉以拓展公司營收。
2. 藉由外部資源減輕開發軟體服務的風險，培養數位轉型服務人才，強化公司轉型數位服務觸角。
而對受輔導廠商而言，創造效益如下：
1. 透過政府資源減輕廠商投入數位化的投資金額，從傳統製造領域展開數位化第一步－機台設備聯網的生產管理可視化，並逐步開發透明化、可預測化，甚至到自適化等功能。
2. 受輔導廠商進行數位化與設備稼動率可視化後，可讓製造現場的「浪費」浮上檯面，驅動企業改善製造現場，進而透過精實管理等方法減少浪費，促使精實管理與數位化相輔相成。
3. 從輔導與被輔導廠商的不斷交流中，帶動雙方不斷開發更深入的客製化應用服務模組開發與軟硬體系統，提升受輔導廠商的生產效率、產品品質、降低成本，當然還有數位化生產的專業形象所帶來拓展新訂單的契機。
以目前國際上主要設備大廠，包含DMGMORI、TRUMPF、AMADA等，其看準這波全球數位轉型潮流，早已順應市場與外在環境變化，發展複合化、自動化到數位工廠的開發，透過機台資訊可上傳網路，利用個人電腦或行動裝置的APP，即可掌握生產現場狀況，以快速回應市場需求，同時追求減少浪費、機台效益極大化等好處。台灣也有很多設備廠商在智慧機械下足了功夫，包含東台、永進機械、台中精機、程泰機械等，都是台灣在智慧機械的佼佼者，皆具備轉型為系統整合廠商的實力。而台灣現在這群轉型系統整合廠商的先驅者，即便現在該服務營收還僅占該公司之整體營收比例尚小，但因為疫情與國際經貿衝突，讓台灣中小企業意識到數位化與智慧化非做不可，製造業數位轉型潮流正在擴散中，對於這些正在轉型的機械設備業者，正好也提供試煉的舞台，以漸進式方式提供台灣傳統中小企業快速且便宜的智慧製造解決方案，創造產業雙贏與共好的局面，可說是台灣製造業升級的幕後英雄。
從使用者端掌握需求與市場變化，進而回饋並拓展自家製造與服務領域，創造更多商機，一直都是機械產業的目標，而拓展系統整合能量進而轉型系統整合廠商即是此方法之一。期許我們的機械設備業者成功擴展成為系統整合商(SI) 後，能持續掌握本身的機械領域Domain Knowledge，學習國際SI 廠商透過不同功能模組的組合，提供客戶整體解決方案，同時從上下游供應鏈著手，發展不同之應用服務模組為目標，優化整體解決方案能力，並進軍國際市場，開發國際供應鏈體系客製化功能需求，創造更大的海外商機。讓原本硬體設備製造的黑手，升級轉型並向外擴大服務，變成具備資訊科技軟體服務的軟硬整合供應商，以迎接後疫情時代，全球數位轉型帶動商機乍開的春天。
▋ 參考資料
1. 凱柏精機官網 http://www.campro.com.tw/
2. 富強鑫官網 https://www.fcs.com.tw/tw/company.html
3. 聯達智能官網 https://www.leantec.com.tw/zh_tw
4. Digitimes 電子時報 https://www.digitimes.com.tw/iot/