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中華紙漿久堂廠榮獲2023年《哈佛商業評論》鼎革獎製造業楷模獎暨ESG特別獎

中華紙漿久堂廠榮獲2023年《哈佛商業評論》鼎革獎製造業楷模獎暨ESG特別獎

 

傳統紙廠讓「製造」變「智造」 永豐餘與華紙整合AI戰隊 掌握預測、聯網與效率三關鍵

成立超過一甲子的老紙廠,如何變成引領產業的數位模範生,並成功打造智慧轉型方程式,為產線啟動智慧管理,轉化為與世界齊驅的競爭力。成立超過一甲子的老紙廠,如何變成引領產業的數位模範生,並成功打造智慧轉型方程式,為產線啟動智慧管理,轉化為與世界齊驅的競爭力。

 

永豐餘旗下的中華紙漿久堂廠是台灣第一間民營紙廠,擁有超過70年歷史,是全台生產文化用紙最大的紙廠,在國立編譯館時代,每10本教科書中就有7本就是久堂廠生產。然而隨著低碳智慧趨勢,別人眼中碳排大戶的造紙業,卻早已做好轉型布局,透過數位賦能落實ESG,兼具效能與創意,引領產業投入生產線數位化管理,因而獲得2023年《哈佛商業評論》鼎革獎製造業楷模獎暨ESG特別獎的肯定。

「傳產更要與時俱進!我們十多年就從文化用紙轉型生產標籤紙、醫療用紙等高單價特殊紙,甚至研發出不含任何塑膠的食安級用紙,在母公司永豐餘投控的建議下,華紙投入智慧製造,第一步就從產線著手,透過智慧化管理系統與即時監測,提升良率與降低成本。」中華紙漿久堂廠廠長陳世明強調,生產智能化正是引領產業升級轉型的重要前提。

 

導入全自動虛擬量測,解決抄紙偵測盲點

來到久堂廠生產現場,可以看見一台超過兩人高的抄紙機正在飛速地將紙漿製作成紙張,陳世明解釋:「抄紙速度跟開車一樣快,一個小時可達60公里,一分鐘就可輸出一個足球場面積大小的紙張。」他指著機台上的掃描器,正是這次數位轉型的關鍵。

「掃描器負責量測紙漿塗佈量並判斷紙張品質是否一致,然而過去常因為抄紙機速度太快,無法全面掃描檢測,無法即時偵測到不均勻或汙點等異常,都會連帶影響到後續的流程,甚至會丟掉許多品質差的紙張,造成成本浪費。」

也正是因為如此,華紙與成大智慧製造研究中心教授鄭芳田團隊合作,將成大研發的自動虛擬量測(AVM)專利技術導入造紙塗佈流程中,希望透過虛擬量測提早做出異常偵測並即時改善參數,就能避免造成後續品質異常,也能確保紙張生產品質。

華紙AVM團隊成員黃志文表示,全自動虛擬量測最大優勢就是可以在產品無法進行全面量測情況下,利用生產機台的資料庫預測並得到生產產品品質,將過去產線必須停機且人工做品質抽檢,改成線上且即時的品質全檢。

現在在久堂廠的生產現場,同仁只需在廠內的控制室中透過「可視化量測系統平台」,就能監測並判讀影響塗佈量關鍵因子之偏移值資訊,甚至也能透過line即時通知相關主管製程發生的異常資訊,讓生產更接近零缺陷。

 

上而下凝聚數位化共識 內而外帶動產業競爭力

這套虛擬量測系統過去已多次成功應用於半導體等高科技產業,但在造紙業卻是第一次也是最難的一次。陳世明強調,相較於半導體製程,造紙製程是連續且不間斷的產出,液態紙漿經過管路輸送、再噴出轉為平面成形,透過不同方式的脫水與乾燥、再塗佈,必須一氣呵成完成,加上製程速度快,也因此,其AI運用要整合這些相關參數是更為繁瑣複雜。

光是資料收集與數據整合,就花了很多人力與時間。除了從製程的一千四百多個量測因子中,找出其中五百多個關鍵因子,還要將所有的量測數據如時間、精準度、解析度等一一整合,才能實現AI數據分析。」陳世明表示,從統計分析、訊號處理到產業知識、AI專業等,結合了母公司永豐餘投控、中華紙漿、久堂廠的技術成員與成大團隊產學合作。

然而成員來自四面八方且擁有不同專業背景,如何讓不同的腦袋發揮力量,並快速有效的達成目標,就必須由上而下發揮領導力,透過緊實的溝通和資訊共享才得以實現。

在永豐餘投控營運長朱承先與久堂廠廠長陳世明共同主持下,成員透過每週固定會議,討論審視新發現與待突破要項並聚焦重點,疫情期間也同樣不間斷透過溝通與協作,並發揮創新精神,專案執行期間更同步培養一組數據科學家,成為永豐餘發展AVM系統的核心技術團隊。

陳世明表示,自2019年推動數位轉型、導入AVM系統後,久堂廠生產效能大約提升2.16%,紙機運轉率也從過去的8成提升到現在9成4,甚至高於業界的9成,更重要的是整體能耗一年內減少6,000噸的二氧化碳的排放,達到減少碳排、能源效率管理等ESG永續綠色治理的目標。未來AVM系統將會擴大複製到永豐餘其他生產基地,「除了造紙廠,包括各關係企業的生產製程、動力廠發電效率改善、水處理品質管理、微電網能源管理等,都可運用AVM系統強化營運體質。」朱承先表示,數位轉型是永豐餘五大策略經營方向之一,透過導入智慧製造成為產業最高效經營的模範生,除了讓競爭力更上一層樓,更希望嘉惠夥伴,帶動永豐餘供應鏈成為最有競爭力、互惠的生態圈。

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