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智慧產線轉型 電電公會聯手資策會以示範隊邁向智慧製造
發佈日期:2021/12/08
類別:智慧製造
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一、動機與挑戰

頻率元件面對競爭對手皆已布局高階產品,台廠亦應數位轉型

頻率元件在電子產品關鍵零組件扮演如同心臟的重要角色,隨著5G應用、物聯網產業的發展,頻率元件應用於消費電子、汽車、通訊、工業與國防產品上的需求也將大幅提升。除了高階的網通和車電應用的產品外,頻率元件的單價並不高,生產模式以少量多樣為主。

根據資策會調查,2019年全球頻率元件產業產值約落在31-33億美元間。其中,台灣市占率約為25%-30%(僅次於日本的50%,優於中國大陸的12.5%),為全球第二大生產國,年產值約在250億新台幣。觀察全球前十大頻率元件廠,台灣有4家,惟大部分業者處於工業2.0階段。原因在於,雖然產業在單站自動化導入比例甚高,但設備間的資料聯網、收集與整合程度仍低。

由於高階頻率元件在通訊、車電與國防上為關鍵零組件。再者,競爭對手已大量投入智慧產線與智慧製造應用,提升生產效率與品質。如中國大陸運用政策補助,加速業者智慧產線的建置;日本業者則是透過生產製程改良,研發高階新產品。台灣包含晶技、加高、希華、鴻星、台嘉碩、泰藝與安碁等,於中低階產品市場同時面臨中國強大的競爭,因此,如何提升製造工藝,切入高階產品市場,及提高生產管理效能,降低少量多樣生產模式成本,將是台灣業者邁向工業4.0及發展先進製程之關鍵競爭力。

 

二、策略與方向

循PCB產業推動智慧製造模式,成立「頻率元件智慧製造示範團隊」

為因應頻率元件產業智慧製造的需求,電電公會(TEEMA)與資策會協作,循PCB產業推動智慧製造模式,成立「頻率元件智慧製造示範團隊」,如圖4-11所示,以其做為產業領頭羊,帶動其他業者跟進。該示範團隊由晶技、泰藝、加高、新漢等業者組成,並鏈結台灣智慧製造相關軟硬體廠商的技術。

圖4-11 頻率元件智慧製造示範團隊啟動大會

資料來源:資策會,2018年

 

首先,對於頻率元件產業智慧製造發展目標,資策會與電電公會共同與台灣石英晶體產業協會達成共識,以「打造Made in Taiwan高品質頻率元件,切入國際高端應用市場」的願景,和「達到整體市占率3成,切入高階產品市場」、「建立台灣高質、高效率的品牌形象,提升整體產業智慧製造競爭力」為目標。因此,將透過達成「產品高質」與「智造高效」的方向,導入產業設備共通協定,並發展製造效率提升與產品價值提升應用。

基於上述願景與目標,資策會、電電公會與台灣石英晶體產業協會在2018年共同提出智慧製造發展里程圖,如圖4-12所示,並以紅框的部分作為先期應用導入。

圖4-12 頻率元件產業智慧製造發展藍圖

資料來源:資策會,2018年

 

在藍圖前半部份,主要以設備聯網化和通訊介面整合應用為基礎,結合機台監測,應用數據發展機台監控為主。目前,此一部分已基於OPC-UA通訊協定導入設備機聯網,並與日本相關設備業者合作,期望未來新設備可內建聯網功能。另一方面,也規劃在智慧生產管理段,導入可視化和生產追蹤系統、品質分析系統的應用,以協助企業在營運段的資訊整合,提升生產效率與技術,使新產品可進入高階車用、通訊與物聯網市場。

藍圖的後半階段,重點在規劃進階的人機協同,和產線、供應鏈的最佳化應用,使企業可以整合產線、訂單與原物料的管理,對成本控管可在更進一步的掌握。後半部份應用的導入,可視前半段應用的發展狀況,評估導入的起始時間。

 

三、成效與價值創造

發展頻率元件產業智慧製造藍圖,帶動業者從智慧設備到智慧生產,再到智慧營運

在產業導入的具體行動上,自2018年起,資策會與電電公會已陸續協助晶技、加高、泰藝、安碁等業者,基於OPC-UA設備機聯網標準,導入包含在製品追蹤、機台稼動率追蹤、生產履歷追蹤以及製程整合分析等應用。

舉例來說,在所協助的案例中,針對後段封焊製程參數驗證問題,透過OPC-UA機聯網收集各製程設備資料,並整合相關資訊系統,使生產資料提升追溯性,進而可發展設備資料分析模式,讓封焊製程參數驗證時間,大幅縮短了60%,如圖4-13所示。