一、我國扣件產業往高值化轉型的迫切需求
從台灣扣件產業發展來看，台灣穩居全球工業扣件第三大出口國，但是國內勞動力不足、中國大陸與南韓緊追在後，中美貿易戰關稅問題等困境，加上全球需求因政治因素干擾貿易狀況，高品級扣件市場長期以來由歐美通路商主導，政治力漸漸侵蝕台灣扣件產業經年累月打下的全球第三大市場地位，我國扣件廠商處在內外夾擊的情形下，亟需轉型升級高附加價值扣件市場發展，擺脫中國大陸、南韓等採取低價策略搶市的對手。
而高附加價值通常由三個方法著手: 一為材料成本下降，我國扣件材料長期由中鋼獨家供應；二為單價提高，此關於扣件轉型應用，例如高單價鈦螺絲、人工牙根等；三為製程精進提高生產效率，透過智慧工廠的建置降低生產成本，也就是本文討論扣件產業發展智慧工廠的機會與展望最主要的原因。
二、傳統扣件廠轉型智慧工廠的機會
扣件業轉型智慧工廠機會始於危機感。從「自動化」進入「智慧工廠」，關鍵就在「具有扣件領域知識的生產預測能力」，協助工廠建立此預測能力的第一步是讓生產資訊可視化，例如螺絲沖頭的磨耗量、扣件模具生產的溫度與震動，利用感測器取得資料，加以分析後找到各種關聯應用，背後蘊藏的技術關鍵就是大數據。第二步則是利用演算法分析大數據，使其得以從歷史資料中找出損壞發生的頻率跟特徵，進而預測設備故障發生，有效提高生產設備稼動率。
台灣扣件產業多屬中小型企業型態，標準品產出多於非標準品，若往高值化方向前進，目前存在兩大類問題：一是量產高階精密扣件能力受限；二是生產資訊不夠精準。傳統工廠若能導入前述具有領域知識的預測能力，轉型成為智慧工廠，以上問題或可迎刃而解。
(一) 量產高階精密扣件能力受限
精密扣件仰賴模具設計能力，但是品項面臨越來越少樣多量化的需求，以及精度要求越高的時候，人的模具設計經驗有不足之處，此時必須靠設備的感知能力協助，無法單靠人的經驗開發。台灣扣件產業面對客戶要求高度精密新產品開發時，如果廠內沒有有經驗的老師傅，開發高精密產品有如瞎子摸象；儘管是有經驗的老師傅，開發時間平均也要2至3個月，始能提供樣品與報價，客戶亦有產品開發時間壓力。
精密、可重複操作，和品管是未來談論高精密扣件的開發最重要的三個要素。客製化的精密成形模具是自動化製程從線材打製成精密扣件的基礎，而美國金屬成型模具大廠KINEFAC的做法是除了客製化高精密螺絲生產的成形模治具設計之外，同時整合自動協助模具媒合功能、可變換模貫穿率、自動二次軋動循環，和可程式化的作業循環。整合後的高精密生產設備只需按幾個記憶鍵，就能免除頻繁的換模和設定困擾，讓運作效率化，使複雜的高精密生產設備可以容易重複操作，幾乎近全自動化的高精密生產製程也能使品質穩定。
(二) 生產資訊不精確
生產資訊不精確會帶來2個顯著的缺點: 1. 延誤訂單排程，台灣扣件業生產管理記錄大多為人工抄寫，即時反應力不足，無法快速回應客戶對生產進度、交貨期等動態資訊之查詢需求；2.因模具無法預測損壞導致不良品大量產出等成本無法避免。
高值扣件訂單大多為少量多樣生產，導致生產線必須經常更換模具，但目前台灣扣件業多倚賴人工經驗安排排程和進行換模，影響生產效率。此外，台灣扣件產業的品質檢驗大多是依賴人工抽檢和自動篩選機，混料、重複計次和品質不良篩選卻未篩出等困境無法突破，目前工廠內無效的不良品預測篩選方法儼然不合時宜，而篩選機的推陳出新過於單點發展，適用大量且單一品項扣件生產，尚無法即時客製化。目前扣件廠的做法是事先在生產計劃多抓預算生產數量8~10%，或是被動接受客戶不良品退貨，除不良品汰換成本外，長期對採購信譽亦有傷害。
德國大廠Brankamp目前是國內許多扣件廠最憧憬的加工監控系統，在調模資訊未能可視化之前，只能倚靠人工經驗判斷，但生產監控系統引入後，調模資訊變成可視化可演算的數據，生產條件模組化使生產品質一致，便能有效提高工廠生產效能，無須浪費。
而國內某扣件大廠自行開發監診系統，應用加速規AI技術，讓多種刀具/模具對應多種產品條件下均能自動學習、自動建立檢測標準、自動檢測、自我學習，避免因系統在現場應用可能造成之人力負擔，進而達成有效檢測目標。此演算法分別應用至割溝、攻牙，和輾牙三個製程，利用此AI自動檢測可找出割溝部分斷齒的問題，攻牙部分刀具磨耗和混料的問題，以及碾牙中牙板間距參差不齊俗稱產生牙絲的問題。
三、我國智慧扣件工廠的展望
綜合以上，智慧工廠指的是從投入生產之後，重點在於掌握生產流程、減少人工誤失、即時正確蒐集生產線數據以利排定合理生產計畫，以及產業鏈相關優化過程，例如模具壽命提升、品質檢測方法，甚至到後端的智慧物流系統。
我國在自動化設備方面，工具機目前是發展得比較順利的，至於金屬扣件產業自動化走得辛苦，原因在於台灣的自動化設備商真正深入研發技術的真的有限，一來是扣件廠所需自動化設備數量與預算不符合設備商想像，讓設備商嘗試做出可以替代的設備是一個常態，而更多是要求現場工程師或師傅嘗試找到便宜但堪用的零組件然後進行系統整合。
在投資信心不足的情況下，建議業者可由軟體著手，進行探詢智慧工廠的第一步，多數工廠可先從製造生產執行系統(Manufacturing Execution System，簡稱MES)著手: MES系統將各生產環節串聯在了一起，環環相扣，將生產流程固定到MES系統中。在MES運作時，各生產的材料或半成品必須按照生產流程運送，如果上一環節的工作出現問題，下一環節將不能運作，這就是為什麼MES能整理生產流程的原因，MES能做到統計品管分析、設備和人力追蹤，依照產品訂單的交期以及需求的各項資源狀況協助生管單位排定生產順序，並且提供產線人員及時的生產資訊狀況，包含企業內部可使用的人力資源狀況以及人員工作效率追蹤等等相關的資訊。藉由外包、訂單生產或是批量連續生產的形式，分派到指定的產線、人員或是設備；有效的控管企業內部有關於生產製造的各項資源分配，將每個人、每個設備的利用率發揮到最高。
我國扣件廠營收超過10億新台幣的廠家不到總家數1%，超過5億新台幣大約佔全部家數的5%，換句話說，廠家規模幾乎是中小型企業，論建置智慧工廠的能量可能暫時無法獨自承擔。除了經濟部工業局在2016年年底推出的螺絲螺帽NICE轉型升級計畫外，金屬中心與正修科技大學目前都有所謂的高值化扣件智慧工廠示範產線或教學工廠，鼓勵業者觀摩交流，也期許高精密模治具開發經驗可以利用AI的方式妥善傳承下來，這需要資訊系統業者的協助，也需要產官學研多方的幫忙。