【採訪】福特六和汽車「智慧製造巡禮」，邁向現代化的數位科技工廠！

福特六和於2017年Escort上市之際曾安排了一次媒體工廠參訪活動，除了展示生產線之外，當時更宣布他們將啟動為期五年、超過四十億金額的投資計畫，內容包括生產設備更新、生產流程智慧化，以及多項新產品等計畫。而在2021年即將到來之際，福特六和汽車再次邀請媒體來到中壢工廠參加一趟「汽車智慧巡禮」，一同見證這項投資計畫的成果！
 

為何福特六和汽車將這次工廠參訪的行程稱為「汽車智慧巡禮」？因為在方才提到的五年投資計畫中，福特六和是以「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」，以及「擴大供應商智機整合應用，提高產業附加價值」等四大策略；簡單來說，就是要將工廠升級成現代化的「智慧工廠」，因此福特六和另透過「IoT數位聯網」、「AI決策與預測」、「大數據蒐集分析」等手法實際運用生產流程打造出全台灣第一條彈性車身生產線。而這次的媒體參訪活動因時間關係，並未參觀整車製造流程，重點則是擺在上述「汽車智慧製造」的各項升級重點，以下即將各項新科技與技術逐一介紹。
 
 

▍彈性車身產線

 

產線-1

產線-2

產線-3

如同前述，福特六和在這次的智慧工廠升級中打造了全台第一條彈性車身產線，這條生產線的自動化比例高達九成，可容納最多4款車型於同一產線生產，且切換不同車型僅需30秒，因此能將產品開發時間縮短近一半，日後也能快速地因應市場需求導入新車款。除此之外這條車身產線更結合了「SCADA智慧產線整合監控系統」，可即時看到各車型的生產狀況掌握生產進度。
 

也正因為此條彈性智慧產線可將產品開發時間縮短近一半，因此福特六和在極短時間之內便依照市場需求迎來了即將導入台灣市場的全新車款「Focus Active」。
 

▍智慧車號打刻暨視覺辨識系統

 

車號打刻-1

車號打刻-2

在沖壓件進行點焊作業之前，會先利用智慧車號打刻暨視覺辨識系統在鈑件上打刻每輛車的編號，打刻完成後再利用視覺辨識系統自動判讀打刻字體正確與否。
 

▍RFID無線射頻辨識

 

產線機具上另會加裝RFID讀取器，於產線各站點透過讀取設備快速辨識物件，以便依照不同車型切換夾具進行作業，達到多車型彈性生產的目標。除此之外RFID系統亦能快速追蹤車輛生產進度，只要打開電腦即可透過SCADA智慧產線整合監控系統即時追蹤生產進度與各站點設備的運作狀況。
 

▍FlexTrack智能移載系統

 

FlexTrack智能移載系統可提高物件的定位精度達5倍之多，至於物件的載運速度則可提高7.4倍。
 

▍車身高效能彈性總組

 

彈性總組-1

彈性總組-2

彈性總組-3

車身高效能彈性總組可容納至多4種車型在此混線生產，藉由機器人控制器控制設備的動作，對應不同車型的多車型邊鈑夾具切換僅需30秒即可完成，除可彈性快速地切換車型生產，並能因應市場需求變化即時調整生產車型。
 
 

▍智慧量測成型最佳化

 

量測成型-1

量測成型-2

量測成型-3

運用光學掃描技術可即時量測車身的組立狀況，而後再利用機器人座標及量測結果自動演算並找出料件的最佳沖孔位置完成自動沖孔成型。
 
 

▍智慧塗膠暨視覺辨識系統

 

塗膠-1

塗膠-2

在塗膠工序部分導入了定置式自動塗膠系統，配合機器手臂可自動將零件抓取至已規劃好的程式路徑做自動塗膠，塗膠完成後則會經由視覺辨識系統自動辨識塗膠品質是否符合工程規範。
 
 

▍三次元量測系統

 

三次元量測-1

三次元量測-2

這套三次元量測系統是與全球Ford標準一致的量測設備，可提供自動掃描以及高精度、快速的三維幾何量測，量測完畢後，即可將結果即時回傳至福特六和建構之雲端尺寸數據資料庫並產出圖示化報告，同時讓供應鏈廠商也能掌握分析組裝數據並即時調整生產程序。
 
 

▍移動式雷射藍光量測儀

 

藍光量測-1

藍光量測-2

雷射藍光量測儀是透過探針與雷射掃描器針對特定點與曲面進行量測，其中雷射掃描器所投射出的雷射光束由4,000個間距20微米的雷射光點形成，以每秒掃描600次的頻率形成點狀雲，精度可達75微米，軟體換算後即可得出CAD數據模型，其結果可讓工程單位快速比對物件標準，甚至結合3D列印進行樣品打造與問題對策驗證。
 
 

▍路況模擬實驗室（4 Poster）

 

路況模擬-1

路況模擬-2

路況模擬-3

此實驗室的打造是為了協助異音測試員及工程團隊更準確的檢測出車輛異音的來源，整間實驗室牆壁透過特殊隔音設計，使室內分貝數能夠保持在60db以下。至於「4 Poster」的設備名稱，則是取自於其四組液壓柱，運作原理是透過液壓系統將車體頂高，並根據Ford依全球路況與車主使用經驗之大數據歸納出11種電腦路譜，模擬車輛實際行進於不同路面之震動幅度。
 

▍VR虛擬實境、AR擴增實境應用

 

焊點位置模擬

AR擴增實境

VR虛擬實境

Ford全球已逐步建構VR虛擬實境與AR擴增實境的應用，藉以輔助模擬及規劃汽車生產線，這讓Ford員工可在所屬的工作地透過相關技術，於虛擬數位工廠內模擬生產線配置，並在實際導入建置新硬體設施前及早發掘潛在問題；除此之外也讓全球不同工廠中的Ford製造團隊能在相同的虛擬體驗中協同工作。至於「AR擴增實境」部分，福特六和汽車則是與全球擴增實境領導廠商，市占率近八成之「PTC」合作，由所羅門集團（Solomon）在台整合開發，將擴增實境系統安裝於穿戴式裝置上，即可透過影像呈現即時指導相關人員進行其工作。
 
福特六和則預計於2021年完成首波VR虛擬實境與AR擴充實境兩項科技運用之部署，打造更智慧的數位工廠。此系統導入後，首波將預計應用於車身底盤點焊及設備維護查修；而在例行工作上，可顯示虛擬點焊位置於實體鈑件引導作業員正確點焊，提高作業效率及準確度，在新車型導入上也可以透過遠端點焊作業指導，加速作業人員熟悉。在設備維護上，則可透過現場工程師遠端指導，顯示異常訊息於實體物件上以降低故障排除的時間。