案例研究:從新墨西哥州工廠開始的技術創新 – 水轉印自動化 (Kawasaki Motors, Ltd.)

在製造過程中,產品的外觀品質是影響品牌價值的關鍵因素。
特別是休閒用途的全地形四輪越野車 (ATV),必須在獨特的設計美感與大量生產所需的穩定性之間取得平衡。

為了滿足這些需求,我們決定在Kawasaki Motors, Ltd. 在墨西哥新成立的 ATV 製造工廠推動水轉印自動化製程。

此製程非常重要,因為它會決定產品的外觀。過去主要仰賴熟練地作業者以手工完成。
然而,要將複雜形狀實現均勻的圖案覆蓋仍存在極限。為了確保品質一致及大量生產的能力,由精確的機器人控制和導入先進的噴塗系統是不可或缺的。

ZX165

川崎重工的機器人部門和噴塗系統專業公司 IEC 共同接受了此製程的自動化挑戰。

本文中我們將透過兩家公司的專訪,介紹三方是如何挑戰日本國內前所未有的水轉印自動化技術,並在墨西哥新工廠取得成果的。

專案背景 – 成長願景與技術責任所帶來的挑戰

Kawasaki Motors, Ltd. 提出了面向 2030 年的成長願景,加速全球化布局與提升製造技術。其中一項核心計畫就是在墨西哥開設新工廠。

日本的生產主要集中在二輪摩托車,而墨西哥的工廠則生產較大型、以設計為導向的產品,例如四輪全地形越野車 (ATV) 和水上摩托車 (PWC)。
因此在塗裝製程中,特別是與外觀直接相呼應的水轉印(Hydrographic)工程,成為導入評估的重點。

在此專案中,負責水轉印、FRP 設計等塗裝相關技術的是先進技術部的北田(Kei Kitada)先生。

カワサキモータース株式会社の北田啓

北田先生解釋說:
“我們有一個面向 2030 年的成長願景,墨西哥工廠的啟用是其中重要的一環。塗裝、水轉印和 FRP 設計都屬於我的職責範圍,這個專案對我來說也是一項挑戰”。


水轉印是北田先生從未接觸過的技術。為此,在專案開始時,他造訪了美國的Kawasaki Motors Manufacturing Corp., U.S.A.(KMM),花了一到兩個月的時間在現場學習技巧。

“在 KMM 的實習經驗非常地有意義。在生產線上實際體驗水轉印流程和品質控管,使我們對於在墨西哥進行生產製造有了更具體的想法。”

北田先生的技術觀點和現場經驗及專業,成為推動此次水轉印工序自動化這項前所未有挑戰的核心原動力。

什麼是水轉印? ―將圖案應用於曲面的技術

ZX165水圧転写

水轉印是一種技術,可將印刷薄膜浮在水面上,然後將圖案轉印到產品表面。


此製程不只是噴塗,還能在立體形狀和複雜曲線上均勻佈上圖案,因此非常適合以設計為重點的產品。

在這個專案中,需要以高精度的轉印製程來實現墨西哥市場需求量極大的「迷彩花紋」。

Kawasaki水圧転写の様子

迷彩花紋具有複雜、模糊的顏色邊界,因此必須精確控制塗佈壓力、角度和速度,才能達到均勻的效果。

然而,在 Kawasaki 位於日本的明石工廠,幾乎沒有自動化水轉印的範例。這個專案對於川崎重工的機器人部門和負責機器人系統整合的 IEC 來說,都是一項技術挑戰。

手動水轉印在很大程度上取決於操作人員的技術,經常導致圖案錯位或薄膜厚度不均。
為了確保大量生產時的穩定品質,精確的機器人動作控制和噴塗系統整合是不可或缺的。

IEC 的挑戰 ―「永不說不」的精神與現場應變能力

IEC大阪営業所所長の竹田和宏

IEC 是一家機器人系統整合商 (SIer),擁有塗裝設備設計與安裝的專業知識,以及強大的機器人整合實力,並與川崎機器人建立了良好的實績。

IEC 大阪營業處處長竹田和宏先生回憶道:

IEC大阪営業所所長の竹田和宏

“IEC 也是一家機器人集成商,所以我們是抱著「IEC 可以做到」的期望與我們接洽的。因為我們也處理自動化機器,所以我們贏得了他們的信任”。

事實上,IEC 之前並沒有水轉印的經驗,因此這是他們的第一次嘗試。
不過,竹田強調 IEC 的企業文化是「基本上從不說不」,而且他們有決心開拓未知的技術領域。

「儘管水轉印對公司來說是前所未有的挑戰,對於能否能做到也存在疑慮,但我們還是決定在強大的內部支援和合作公司的幫助下繼續進行」。


儘管在海外現場啟動製程的難度很高,但他們還是憑藉相互信任和執行力完成了任務。IEC 擁有的不僅是專業技術,還有卓越的現場應變能力及勇於挑戰的企業文化,與川崎重工機器人部門合作推動此專案。

現場試驗與技術挑戰

水圧転写 試行錯誤と技術的課題

水轉印所涉及的不僅僅是敷上一層薄膜。
「為了使薄膜能被溶劑溶解並活化,塗佈量與塗佈速度的調整極為困難。機器人的示教也不易掌握,速度不能過快也不能過慢,要讓膜厚達到要求非常具挑戰性。現場只能不斷重複嘗試與修正,最終才找出最佳條件。這是一個非常考驗現場應變能力的專案」。

選擇合適的機器人和處理現場故障也很艱難,但感謝川崎機器人部門的快速支援,他們在截止日期前完成了任務。
正是這些踏實累積的努力,成為實現這項毫無先例的水轉印導入工程的關鍵。

展望未來 – 交貨並非終點


對 IEC 而言,這是他們的第一個水轉印專案,但他們展現了強大的技術和現場能力,與川崎機器人部門合作,在墨西哥工廠成功啟用了該製程。

繼這次成功之後,IEC 明確表達了他們的承諾:
“我們今年在墨西哥蒙特雷開設了一個新的辦事處,以加強當地的售後服務。我們的目標是通過貼近現場維護,與客戶建立持久的信任關係”。

カワサキモータース株式会社の北田啓

Kawasaki Motors 的北田先生十分贊同這種做法:
“水轉印對我們來說是一個未知的過程,但 IEC 「永不說不」的態度讓我們有信心委託他們。他們快速回應問題的能力讓我們非常放心”。

提供持續支援並立即回應挑戰 – 這種「夥伴式」的技術協助是製造業信任的基礎,對於全球拓展仍至關重要。

總結

這個水路傳輸自動化專案是 IEC、川崎重工的機器人部門和川崎汽車株式會社共同努力的成果,攻克了前所未有的技術領域。
,透過結合各自的專業知識和現場能力,他們在墨西哥的新工廠實現了高品質、穩定的生產系統。

IEC 評論製造業的未來:

“隨著人工智能時代到來與自動化的進步,IEC 必須相應加強其技術和銷售能力。我們會通過內部分享反饋意見以及與開發團隊密切合作,專注於滿足客戶需求的產品開發”。

同時,川崎汽車計劃在墨西哥工廠進一步提高 PWC 等核心產品的產量。
要實現這一目標,提高包括 FRP 在內的所有製程的生產率至關重要–而水路傳輸自動化的成功標誌著第一步的完成。


它的成功將為未來的全球拓展和製造業的發展奠定堅固的基礎。

カワサキモータース株式会社の北田啓
IEC大阪営業所所長の竹田和宏

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