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提升產銷兩端能效減碳
機械業推動精實數位轉型
[作者 陳念舜]   2024年09月19日 星期四 瀏覽人次: [1477]

因應歐盟開徵碳稅在即,台灣也在日前陸續通過碳費子法接軌,正式開啟碳有價年代。對於機械及工具機產業而言,不免憂慮將墊高成本,引發「綠色通膨」;卻也期盼能吸引終端加工用戶,帶動新一波汰舊換新商機。其中能否持平的關鍵,或許就在於精實數位轉型!


基於現今淨零轉型已不僅是環保議題,更是攸關台灣工具機暨零組件產業國際競爭力的存亡關鍵!根據環境部日前公告《碳費收費辦法》《自主減量計畫管理辦法》及《碳費徵收對象溫室氣體減量指定目標》等3大碳費徵收子法,預計最快2026年將首次收取碳費,宣告台灣將進入「排碳有價」時代。


雖然機械業並非耗能產業,但在面對低碳課題時,勢必要挑戰兩大核心問題:一是企業組織,要求其生產環境必須達到節能減碳的規定;二是產品,除了盡可能選用低碳環保的材料及零組件,更重要的是可研發更節能的機械設備,才能協助客戶朝淨零排放的目標前進。所以各家該如何研發節能設備,將是企業發展的重點。


前者可受惠於經濟部產業發展署大力推動數位化精實管理,已逐步擴散到機電產業製造現場,繼2020~2021年間透過台灣機械工業同業公會(TAMI)積極推動下,共促成近60家廠商投入TPS精實改善生產流程而奠定基礎。


到了最近2年(2022~2023)更因應疫後數位轉型與AIoT熱潮興起,再將精實管理和數位優化工具整合運用;進一步跨入第三階段(2023~2024)「精實數位融合」的里程碑,引導機械業者透過嫁接數位化精實管理製程,也迎合國內外課徵碳稅費的淨零轉型時程。


後者則根據ISO 14955-1的分析資料顯示,工具機在整個生命週期中約有超過9成,是在產品的使用階段耗能。因此,業者除了著重自家產品的節能減碳,強化永續競爭力外;更應該關注如何協助客戶,達到低碳生產的目標,發展工具機零碳生態系便成為首要任務。


同時可分為7大核心主軸推動方向:強化產品永續競爭力和生態設計;全產品生命週期的循環經濟規劃;跨產業價值鏈雙贏合作;善用數位技術優化管理和製造;強化產品RAMSS(可靠度、可用度、可維修度、安全、資安);為永續未來設計而導入減碳材料、技術和設備;與國際淨零排放規範接軌,以因應永續經營與環保訴求趨勢。


機械業精實研發引領設備節能 生產管理減碳事半功倍

機械公會也因此呼?會員廠商,即早運用精實研發對準客戶需求,啟動研發綠色節能生產設備的產品。日前更由機械公會、精密機械研究發展中心共同主辦「2024精實研發帶領節能設備開發論壇」,吸引上百位專業研發團隊及學者專家同場交流。藉此深入探究,該如何有效開發客戶會買單的產品;以及在設計研發階段納入設計研發流程管理,落實台灣工具機產業聚落「以大帶小」,達成事半功倍減碳之道。



圖一 : 機械公會、精密機械研究發展中心共同主辦「2024精實研發帶領節能設備開發論壇」,吸引專業研發團隊及學者專家同場交流。(source:機械公會)
圖一 : 機械公會、精密機械研究發展中心共同主辦「2024精實研發帶領節能設備開發論壇」,吸引專業研發團隊及學者專家同場交流。(source:機械公會)

會中由現任機械公會常務監事的高明精機公司總經理張市育主持,並在致詞時表示:「台灣機械設備業雖然經過上一波數位化的植入,但產品開發上似乎未因此創造出嶄新的價值。但到了當今這一波ESG節能減碳潮迎面而來,能否藉此注入新價值於產品開發中,帶動競爭力的提升,將是機械業可深入探究的課題。」


另有成功大學教授洪郁修建議企業,該如何優化開發流程,創造真正能「獲利」的綠色產品。洪郁修指出:「目前業界針對精實研發(Lean Product and Process Development;LPPD)定義可分為兩部分,即對於產品開發和流程開發的精實,和生產/營運的精實不同。


至於精實產品研發的「顧客價值」除了QCD(品質、成本、交付),還包含顧客心中真正想要,且願意付錢的產品用途(Jobs to be done)。必須透過與客戶的事前溝通、資料蒐集進行開發,目標就是要提供客戶會買單的產品,為公司賺進利潤。研發單位則是製造現場的指令源頭,必須建立精準的機制及管理,除了與各部門充份溝通外,也應保持滿足客戶需求的應變力。


精密機械研究發展中心副處長林成興更引導業者,該如何遵循ISO14955引導下,依序開發節能生產設備的新產品。林成興認為,ISO 14955-1標準雖然著重於評估及改善工具機使用階段的能源效率,仍建議須將「環境考量面」整合至工具機設計和開發的設計流程中。並提出工具機在能源效率要求下對構件、控制元件設計原則,若能針對外購品進行改善和優化,將有助於快速達成節能。


同時參考台日知名工具機大廠的節能產品,探討綠色生產設備的發展方向,並透過強化設計研發的流程管理,開發出客戶願意買單的綠色節能設備。機械公會這次也特別邀請台灣瀧澤科技公司研發部經理林振詠現身說法,分享該公司如何透過積極了解市場、貼近顧客需求的開發文化,及依ISO 14955開發產品的經驗。



圖二 : 台灣瀧澤科技公司研發部經理林振詠現身說法,分享該公司如何透過積極了解市場、貼近顧客需求的開發文化,及依ISO 14955開發產品的經驗。(source:機械公會)
圖二 : 台灣瀧澤科技公司研發部經理林振詠現身說法,分享該公司如何透過積極了解市場、貼近顧客需求的開發文化,及依ISO 14955開發產品的經驗。(source:機械公會)

林振詠舉該公司EX-2000YS車床為例,已成為台灣首台通過ISO 14955綠色智慧機械認證的複合機種。在邁向綠色機械的新里程碑過程中,便先經過安裝大量感測器而更為聰明,具備溫昇熱補償、防碰撞、模擬切削等智慧加工監控的虛實整合功能,為用戶提供更智能、環保的機械加工體驗。


依機械公會觀察目前國際重要展覽會趨勢都在積極尋求機會,跨界整合與多角化發展已成為顯學,全球景氣也逐漸邁向復甦。建議政府以擴大內需,帶動景氣加速循環,也促進產業轉型,藉由汰舊換新,提升台灣製造業生產效率與節省能源,同時也符合全球綠色轉型趨勢。


永進機械攜手葛蘭富 聚焦工具機終端客戶節能減碳

值得一提的是,近期台灣70年老牌工具機大廠,也是TPS精實生產管理的領導者永進機械工業公司(YCM),也與長期專注於提供先進泵浦解決方案與水資源科技的丹麥大廠葛蘭富泵浦公司(Grundfos)簽署了合作備忘錄(MoU)。雙方將從硬體到軟體展開機電整合,協助客戶節電20%,期待加快台灣工具機產業的智慧和節能系統,推動環境永續發展。



圖三 : 永進機械工業公司最近也與葛蘭富泵浦公司簽署了合作備忘錄(MoU),期待加快台灣工具機產業的智慧和節能系統,推動環境永續發展。(攝影:陳念舜)
圖三 : 永進機械工業公司最近也與葛蘭富泵浦公司簽署了合作備忘錄(MoU),期待加快台灣工具機產業的智慧和節能系統,推動環境永續發展。(攝影:陳念舜)

身兼台灣工具機暨零組件公會理事長的永進機械總經理陳伯佳也呼籲政府,應鼓勵企業汰舊換新設備要用綠色工具機。工具機公會也因應歐盟推動碳稅等議題,自2023年起推動工具機廠與零組件業者投入「以大帶小」減碳產業鏈,已有10家中心廠帶領18家鑄造、鈑金等供應商,展開ISO14064溫室氣體排放盤查。


同時積極推廣「產品類別規則(PCR)」,將工具機產品分為6大類別,其中的沖床由協易機械負責、車床由台中精機主導、磨床屬於福裕、綜合加工機及銑床由永進機械負責、放電加工中心由慶鴻負責、東台負責PCB鑽孔機,陸續建立工具機碳足跡計算範疇與規則,作為台灣工具機暨零組件產業因應碳足跡計算的業界標準。


永進則基於智慧製造為既定方向,但通常機台在客戶現場從開機到關機,約有40%動作均與葛蘭富泵浦有關,藉之採取高效率泵搭配變頻控制,再依實際加工需求改變泵流經水量,減少耗電20%。進而考量發展綠色工具機須具備IS0-14955驗證,所以從一開始的設計、原材料供應到半成品組裝,與供應商從加工過程找出解決方案。雙方合作,永進藉助葛蘭富全球經驗,找出附加價值解決方案。


作為首家獲得科學基礎減量目標倡議組織(SBTi)2050年淨零排放目標全面驗證的泵浦製造和水資源解決方案供應商,葛蘭富也致力於推動邁向凈零未來的轉型,成為企業長期文化與承諾,包括透過智慧、互聯和節能的電子泵浦解決方案,來協助客戶節約能源;且可立即顯著節省能源和成本、優化系統性能、減少二氧化碳排放,並最大限度地減少服務和維護需求。


依葛蘭富碳盤查結果,目前約有99%溫室氣體排放量來自範疇三的終端使用者,在所有工業市場解決方案中,減碳的推動力主要來自變頻泵浦或全系列智能型解決方案,葛蘭富也希望能將其影響力擴及2,000餘家供應商,遍及世界各地用戶。


包含針對台灣在內的亞太地區和全球市場布局,葛蘭富將工具機、機械設備、航太/汽車製造納入行動產業領域,提供4大解決方案:


1.節約能源:研發更智慧且有效率的泵浦技術


2.節約用水:開發節水及回收水再利用的解決方案,2020年協助客戶回收超過318億噸水資源再利用;


3.循環經濟:深入執行循環經濟,估計2022年回收64噸廢棄泵浦再利用;


4.取水途徑:在不易取水地帶,提供取水途徑給400萬名需要用水的人


基於經濟部於2023年實施了動力與公用設備補助專案,葛蘭富的CR和CM系列智慧型變頻泵浦解決方案,已通過工業技術研究院(ITRI)認證,使用者每台泵每kW可獲得不同程度改善。葛蘭富工業事業部亞太東亞區銷售董事長韓起成表示:「葛蘭富致力於符合政府的標準和措施。我們世界級的CR和CM系列智慧型變頻泵浦解決方案已獲得了ITRI的認證,代表了葛蘭富在台灣市場的另一項重大成就。」


同時建議客戶採用變頻節能泵浦,且在系統面上與客戶合作,納入葛蘭富iSOLUTIONS數位領域的一環,結合了智慧型泵浦、雲端連線能力和數位服務,控制變頻泵浦、機台、生產設備互相連結溝通,共同實現了即時監控、遠端控制、故障預測和系統最佳化。


在服務面上,能持續依客戶需求,提供節能優化軟體服務,包含:Smart Filtration Suite、iRO(智慧型逆滲透)狀態檢測、汰舊換新分析與評估,將會依客戶需求提供解決方案,以更好更智慧的方法來協助工廠提升營運效率。葛蘭富強調:「相較於競爭對手同樣有能力製造品質優越的泵浦、馬達與VSD,但葛蘭富卻是唯一能將這些元件都整合到單一變頻泵浦裡的供應商。」


永進機械則是專注於高端市場的工具機製產業領導者,多年來已成功整合葛蘭富的iSolutions和智慧型變頻泵浦。此合作超越了產品供應,更代表著策略聯盟帶來整個產業的提升。陳伯佳表示:「我們非常榮幸與葛蘭富一同合作,加速永進機械實現全球永續及淨零排放的願景。」相信葛蘭富的專業解決方案將幫助永進在市場中保有競爭力,雙方也能充分發揮先進的綠色節能技術,將綠色思維融入顧客的體驗中。


葛蘭富工業事業部亞太區董事長賴俊祥進一步表示:「非常感謝我們的長期合作夥伴永進機械利用葛蘭富的產品和解決方案,特別是我們的變頻泵浦(E-pumps),來加速台灣工具機產業朝智慧和節能前進,並推進了ESG承諾。」


雙方合作將不定期依市場客戶需求,調整開發適用的產品。葛蘭富繼2020年為永進客製規劃節能陸上型30bar變頻高壓產品,現正積極推廣MTHE,具有精巧設計、耐髒污、多段式可調等優勢。


在簽署儀式結束後,雙方還在永進機械廠內親自展示了葛蘭富泵浦在機台上安裝的實機,在既有葛蘭富智慧高效變頻產品,高壓可達20bar以上、7段變頻的基礎上加深合作。包括CRE為陸上型多段離心式泵,具有完整的安裝介面選擇,可與控制系統整合;CUE外掛式變頻控制器搭配標準定頻泵,可實現更智慧、節能控制,方便讓終端使用者升級機台。還搭配軟體、機電整合最佳化,以達到IE5等級能效標準,滿足終端客戶需求。



圖四 : 在簽署儀式結束後,雙方還在永進機械廠內親自展示了葛蘭富泵浦在機台上安裝的實機,在既有智慧高效變頻產品的基礎上加深合作。(source:陳念舜)
圖四 : 在簽署儀式結束後,雙方還在永進機械廠內親自展示了葛蘭富泵浦在機台上安裝的實機,在既有智慧高效變頻產品的基礎上加深合作。(source:陳念舜)

**刊頭圖(攝影:陳念舜)


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