對於大多數人來說,「軸承」雖然是一個陌生的名詞,但卻是機械工業的心臟,生活中使用的物品甚至也少不了軸承。以機車來說,平均每一臺所需要的軸承就達到20~30個以上,而每一臺機車又會因為型號設計不同而有軸承尺寸大小規格的差異。為了因應軸承市場的各種需求,供應商必須有變大變小的能力,而東培工業就是一家相當具有競爭力的廠商,在臺灣的機車市場更有獨占鼇頭的位置,平均每年所生產的軸承達到2.4億個左右。


看似簡單的軸承結構,在結合內環、外環、固定器以及鋼珠等不同元件的設計過程中,所產生的參數高達100以上。


不同尺寸的軸承生產轉換能力,往往就是能否在市場勝出的關鍵
東培工業在1966年成立之後,1967年隨即與日本株式會社技術合作並合資經營,目前旗下的生產據點,除了臺灣的桃園與中壢廠以外,中國大陸的上海廠也在2000年左右開始運轉,2006年東培工業的營業額已經突破50億元。東培工業生產副總經理陳文傑表示:「軸承產品的形狀相似度很高,最大的差別在於尺寸大小不同,而不同尺寸軸承的生產轉換能力,往往就是決定能否在市場勝出的關鍵。」

過去,東培工業的軸承與機具設備等產品開發,都是採用AutoCAD的2D工具製圖,但是2D的設計平臺,會有設計變更失誤的問題。以軸承的設計而言,往往因為一張圖的更改,相關連的圖檔就必須跟著逐一調整,而同一型號相關連的圖檔往往就有40~50個,只要在更改過程中稍一疏漏就會造成生產錯誤。類似這樣的情況,即便出現的頻率不高,但有的時候只要一次失誤,就有可能造成重大損失,甚至因此流失客戶的風險也不容小覷。所以,東培工業決定轉換成3D設計平臺,為的就是要解決設計變更所造成的問題。

痛定思痛,決定用5年時間轉換設計平臺
然而,過程中卻引來資深員工的反彈,東培工業生技課陳新發表示:「多年以來,使用AutoCAD所累積的6~7萬張2D圖,現在都必須逐一轉換成3D圖,這不僅是2D轉3D而已,相關人員還必須學習新的設計平臺Pro/Engineer,為了克服這個問題,進而降低學習門檻,東培工業的做法,是以資深員工搭配新進人員的方式協力完成,總共花費了將近5年時間才全部完成平臺轉換。」

東培工業在決定轉換設計平臺之後,陸續導入了幾個不同的模組,並且正式邁入自動化設計階段,其中主要的應用,除了用於軸承相關產品設計的Pro/Engineer與附屬設備設計的Pro/E Piping Design模組以外,還有用來作為圖檔管理的Pro/E Intralink以及檢視產品成形合理性的機構分析模組Pro/E Mechanica等,陳新發說:「目前東培工業的產品設計開發,已經大幅節省了70%~80%左右的時間,除此之外,因為設計變更所造成的失誤也趨近於零。」

先有產品設計自動化的基礎,才能邁向非標準化產品生產
東培工業的產品設計時間大幅縮短之後,也開始投入少量多樣的產品開發。陳文傑說,為了因應整體市場的態勢發展,軸承產品的開發也必須轉變,進而把標準化產品的開發與生產,逐步轉移到大陸等製造成本較低的市場,而臺灣的定位則轉向少量多樣的高附加價值產品開發與生產。這樣的情況下,產品設計的平臺與圖檔版本控管等都必須因應協同設計的需求,才能符合東培工業的發展目標。

以大尺寸工業馬達的開發來說,就必須建構在協同設計的開發環境上,才能加快整體的產品研發速度,有別於過去必須等到一個階段設計完成之後,才能進展到下一個階段的設計,現在導入Pro/E之後,其中的Pro/E Intralink模組可以確保相關人員所使用的圖檔是最新的版本,而當圖檔有所改變時,相關的圖檔也會跟著變更。陳文傑說,有了產品設計自動化的基礎,東培工業的發展策略,才能從標準化的產品生產,邁向非標準化生產,製造像大尺寸工業馬達這類少量高附加價值的產品。

除此之外,設計平臺轉換也帶來的其他的效益,可以讓東培開拓更多元化的軸承材料與應用領域,不再只是侷限在軸承鋼等單一材料應用。目前軸承產品的應用範疇,除了汽機車以及各個各樣的馬達運轉都需要以外,甚至就連高科技產業的LCD等生產過程都需要軸承,因此多元化材料的軸承開發,將是東培工業未來所著重的發展方向之一。

陳文傑表示,以LCD產業的運用來說,軸承就是生產線的耗材,因為透過軸承運轉輸送LCD的過程會接觸到具有腐蝕性的酸性物質,所以相關的軸承必須在設計階段就考量到原物料與元件。類似這樣非標準化產品的應用,過去在沒有轉換設計平臺以前,因為每一個變更或是產品設計,都需要投入相當的人力與時間成本,所以比較不容易開發新的應用。現在,東培工業投入一個全新商品的開發,整體所需要的設計時間,大約只要過去的一半就可以完成。

目前東培已經取得28套Pro/E同時上線的使用授權。過程中,雖然也考慮過直接升級到AutoCAD的3D設計平臺,但後來仍舊基於軟體結構嚴謹度、功能完整度以及操作難易度等整體考量,決定轉換到參數科技的Pro/E平臺。文⊙楊惠芬

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