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提升产销两端能效减碳
机械业推动精实数位转型

【作者: 陳念舜】2024年09月19日 星期四

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因应欧盟开徵碳税在即,台湾也在日前陆续通过碳费子法接轨,正式开启碳有价年代。对於机械及工具机产业而言,不免??虑将垫高成本,引发「绿色通膨」;却也期盼能吸引终端加工用户,带动新一波汰旧换新商机。其中能否持平的关键,或许就在於精实数位转型!


基於现今净零转型已不仅是环保议题,更是攸关台湾工具机暨零组件产业国际竞争力的存亡关键!根据环境部日前公告《碳费收费办法》《自主减量计画管理办法》及《碳费徵收对象温室气体减量指定目标》等3大碳费徵收子法,预计最快2026年将首次收取碳费,宣告台湾将进入「排碳有价」时代。


虽然机械业并非耗能产业,但在面对低碳课题时,势必要挑战两大核心问题:一是企业组织,要求其生产环境必须达到节能减碳的规定;二是产品,除了尽可能选用低碳环保的材料及零组件,更重要的是可研发更节能的机械设备,才能协助客户朝净零排放的目标前进。所以各家该如何研发节能设备,将是企业发展的重点。


前者可受惠於经济部产业发展署大力推动数位化精实管理,已逐步扩散到机电产业制造现场,继2020~2021年间透过台湾机械工业同业公会(TAMI)积极推动下,共促成近60家厂商投入TPS精实改善生产流程而奠定基础。


到了最近2年(2022~2023)更因应疫後数位转型与AIoT热潮兴起,再将精实管理和数位优化工具整合运用;进一步跨入第三阶段(2023~2024)「精实数位融合」的里程碑,引导机械业者透过嫁接数位化精实管理制程,也迎合国内外课徵碳税费的净零转型时程。


後者则根据ISO 14955-1的分析资料显示,工具机在整个生命周期中约有超过9成,是在产品的使用阶段耗能。因此,业者除了着重自家产品的节能减碳,强化永续竞争力外;更应该关注如何协助客户,达到低碳生产的目标,发展工具机零碳生态系便成为首要任务。


同时可分为7大核心主轴推动方向:强化产品永续竞争力和生态设计;全产品生命周期的循环经济规划;跨产业价值链双赢合作;善用数位技术优化管理和制造;强化产品RAMSS(可靠度、可用度、可维修度、安全、资安);为永续未来设计而导入减碳材料、技术和设备;与国际净零排放规范接轨,以因应永续经营与环保诉求趋势。


机械业精实研发引领设备节能 生产管理减碳事半功倍

机械公会也因此呼?会员厂商,即早运用精实研发对准客户需求,启动研发绿色节能生产设备的产品。日前更由机械公会、精密机械研究发展中心共同主办「2024精实研发带领节能设备开发论坛」,吸引上百位专业研发团队及学者专家同场交流。藉此深入探究,该如何有效开发客户会买单的产品;以及在设计研发阶段纳入设计研发流程管理,落实台湾工具机产业聚落「以大带小」,达成事半功倍减碳之道。



图一 : 机械公会、精密机械研究发展中心共同主办「2024精实研发带领节能设备开发论坛」,吸引专业研发团队及学者专家同场交流。(source:机械公会)
图一 : 机械公会、精密机械研究发展中心共同主办「2024精实研发带领节能设备开发论坛」,吸引专业研发团队及学者专家同场交流。(source:机械公会)

会中由现任机械公会常务监事的高明精机公司总经理张市育主持,并在致词时表示:「台湾机械设备业虽然经过上一波数位化的植入,但产品开发上似??未因此创造出崭新的价值。但到了当今这一波ESG节能减碳潮迎面而来,能否藉此注入新价值於产品开发中,带动竞争力的提升,将是机械业可深入探究的课题。」


另有成功大学教授洪郁修建议企业,该如何优化开发流程,创造真正能「获利」的绿色产品。洪郁修指出:「目前业界针对精实研发(Lean Product and Process Development;LPPD)定义可分为两部分,即对於产品开发和流程开发的精实,和生产/营运的精实不同。


至於精实产品研发的「顾客价值」除了QCD(品质、成本、交付),还包含顾客心中真正想要,且愿意付钱的产品用途(Jobs to be done)。必须透过与客户的事前沟通、资料搜集进行开发,目标就是要提供客户会买单的产品,为公司赚进利润。研发单位则是制造现场的指令源头,必须建立精准的机制及管理,除了与各部门充份沟通外,也应保持满足客户需求的应变力。


精密机械研究发展中心??处长林成兴更引导业者,该如何遵循ISO14955引导下,依序开发节能生产设备的新产品。林成兴认为,ISO 14955-1标准虽然着重於评估及改善工具机使用阶段的能源效率,仍建议须将「环境考量面」整合至工具机设计和开发的设计流程中。并提出工具机在能源效率要求下对构件、控制元件设计原则,若能针对外购品进行改善和优化,将有助於快速达成节能。


同时叁考台日知名工具机大厂的节能产品,探讨绿色生产设备的发展方向,并透过强化设计研发的流程管理,开发出客户愿意买单的绿色节能设备。机械公会这次也特别邀请台湾??泽科技公司研发部经理林振咏现身说法,分享该公司如何透过积极了解市场、贴近顾客需求的开发文化,及依ISO 14955开发产品的经验。



图二 : 台湾??泽科技公司研发部经理林振咏现身说法,分享该公司如何透过积极了解市场、贴近顾客需求的开发文化,及依ISO 14955开发产品的经验。(source:机械公会)
图二 : 台湾??泽科技公司研发部经理林振咏现身说法,分享该公司如何透过积极了解市场、贴近顾客需求的开发文化,及依ISO 14955开发产品的经验。(source:机械公会)

林振咏举该公司EX-2000YS车床为例,已成为台湾首台通过ISO 14955绿色智慧机械认证的复合机种。在迈向绿色机械的新里程碑过程中,便先经过安装大量感测器而更为聪明,具备温升热补偿、防碰撞、模拟切削等智慧加工监控的虚实整合功能,为用户提供更智能、环保的机械加工体验。


依机械公会观察目前国际重要展览会趋势都在积极寻求机会,跨界整合与多角化发展已成为显学,全球景气也逐渐迈向复苏。建议政府以扩大内需,带动景气加速循环,也促进产业转型,藉由汰旧换新,提升台湾制造业生产效率与节省能源,同时也符合全球绿色转型趋势。


永进机械携手葛兰富 聚焦工具机终端客户节能减碳

值得一提的是,近期台湾70年老牌工具机大厂,也是TPS精实生产管理的领导者永进机械工业公司(YCM),也与长期专注於提供先进泵浦解决方案与水资源科技的丹麦大厂葛兰富泵浦公司(Grundfos)签署了合作备忘录(MoU)。双方将从硬体到软体展开机电整合,协助客户节电20%,期待加快台湾工具机产业的智慧和节能系统,推动环境永续发展。



图三 : 永进机械工业公司最近也与葛兰富泵浦公司签署了合作备忘录(MoU),期待加快台湾工具机产业的智慧和节能系统,推动环境永续发展。(摄影:陈念舜)
图三 : 永进机械工业公司最近也与葛兰富泵浦公司签署了合作备忘录(MoU),期待加快台湾工具机产业的智慧和节能系统,推动环境永续发展。(摄影:陈念舜)

身兼台湾工具机暨零组件公会理事长的永进机械总经理陈伯隹也呼吁政府,应鼓励企业汰旧换新设备要用绿色工具机。工具机公会也因应欧盟推动碳税等议题,自2023年起推动工具机厂与零组件业者投入「以大带小」减碳产业链,已有10家中心厂带领18家铸造、钣金等供应商,展开ISO14064温室气体排放盘查。


同时积极推广「产品类别规则(PCR)」,将工具机产品分为6大类别,其中的冲床由协易机械负责、车床由台中精机主导、磨床属於福裕、综合加工机及铣床由永进机械负责、放电加工中心由厌鸿负责、东台负责PCB钻孔机,陆续建立工具机碳足迹计算范畴与规则,作为台湾工具机暨零组件产业因应碳足迹计算的业界标准。


永进则基於智慧制造为既定方向,但通常机台在客户现场从开机到关机,约有40%动作均与葛兰富泵浦有关,藉之采取高效率泵搭配变频控制,再依实际加工需求改变泵流经水量,减少耗电20%。进而考量发展绿色工具机须具备IS0-14955验证,所以从一开始的设计、原材料供应到半成品组装,与供应商从加工过程找出解决方案。双方合作,永进藉助葛兰富全球经验,找出附加价值解决方案。


作为首家获得科学基础减量目标倡议组织(SBTi)2050年净零排放目标全面验证的泵浦制造和水资源解决方案供应商,葛兰富也致力於推动迈向茈零未来的转型,成为企业长期文化与承诺,包括透过智慧、互联和节能的电子泵浦解决方案,来协助客户节约能源;且可立即显着节省能源和成本、优化系统性能、减少二氧化碳排放,并最大限度地减少服务和维护需求。


依葛兰富碳盘查结果,目前约有99%温室气体排放量来自范畴三的终端使用者,在所有工业市场解决方案中,减碳的推动力主要来自变频泵浦或全系列智能型解决方案,葛兰富也希??能将其影响力扩及2,000馀家供应商,遍及世界各地用户。


包含针对台湾在内的亚太地区和全球市场布局,葛兰富将工具机、机械设备、航太/汽车制造纳入行动产业领域,提供4大解决方案:


1.节约能源:研发更智慧且有效率的泵浦技术


2.节约用水:开发节水及回收水再利用的解决方案,2020年协助客户回收超过318亿吨水资源再利用;


3.循环经济:深入执行循环经济,估计2022年回收64吨废弃泵浦再利用;


4.取水途径:在不易取水地带,提供取水途径给400万名需要用水的人


基於经济部於2023年实施了动力与公用设备补助专案,葛兰富的CR和CM系列智慧型变频泵浦解决方案,已通过工业技术研究院(ITRI)认证,使用者每台泵每kW可获得不同程度改善。葛兰富工业事业部亚太东亚区销售董事长韩起成表示:「葛兰富致力於符合政府的标准和措施。我们世界级的CR和CM系列智慧型变频泵浦解决方案已获得了ITRI的认证,代表了葛兰富在台湾市场的另一项重大成就。」


同时建议客户采用变频节能泵浦,且在系统面上与客户合作,纳入葛兰富iSOLUTIONS数位领域的一环,结合了智慧型泵浦、云端连线能力和数位服务,控制变频泵浦、机台、生产设备互相连结沟通,共同实现了即时监控、远端控制、故障预测和系统最隹化。


在服务面上,能持续依客户需求,提供节能优化软体服务,包含:Smart Filtration Suite、iRO(智慧型逆渗透)状态检测、汰旧换新分析与评估,将会依客户需求提供解决方案,以更好更智慧的方法来协助工厂提升营运效率。葛兰富强调:「相较於竞争对手同样有能力制造品质优越的泵浦、马达与VSD,但葛兰富却是唯一能将这些元件都整合到单一变频泵浦里的供应商。」


永进机械则是专注於高端市场的工具机制产业领导者,多年来已成功整合葛兰富的iSolutions和智慧型变频泵浦。此合作超越了产品供应,更代表着策略联盟带来整个产业的提升。陈伯隹表示:「我们非常荣幸与葛兰富一同合作,加速永进机械实现全球永续及净零排放的愿景。」相信葛兰富的专业解决方案将帮助永进在市场中保有竞争力,双方也能充分发挥先进的绿色节能技术,将绿色思维融入顾客的体验中。


葛兰富工业事业部亚太区董事长赖俊祥进一步表示:「非常感谢我们的长期合作夥伴永进机械利用葛兰富的产品和解决方案,特别是我们的变频泵浦(E-pumps),来加速台湾工具机产业朝智慧和节能前进,并推进了ESG承诺。」


双方合作将不定期依市场客户需求,调整开发适用的产品。葛兰富继2020年为永进客制规划节能陆上型30bar变频高压产品,现正积极推广MTHE,具有精巧设计、耐脏污、多段式可调等优势。


在签署仪式结束後,双方还在永进机械厂内亲自展示了葛兰富泵浦在机台上安装的实机,在既有葛兰富智慧高效变频产品,高压可达20bar以上、7段变频的基础上加深合作。包括CRE为陆上型多段离心式泵,具有完整的安装介面选择,可与控制系统整合;CUE外挂式变频控制器搭配标准定频泵,可实现更智慧、节能控制,方便让终端使用者升级机台。还搭配软体、机电整合最隹化,以达到IE5等级能效标准,满足终端客户需求。



图四 : 在签署仪式结束後,双方还在永进机械厂内亲自展示了葛兰富泵浦在机台上安装的实机,在既有智慧高效变频产品的基础上加深合作。(source:陈念舜)
图四 : 在签署仪式结束後,双方还在永进机械厂内亲自展示了葛兰富泵浦在机台上安装的实机,在既有智慧高效变频产品的基础上加深合作。(source:陈念舜)

**刊头图(摄影:陈念舜)


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