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智慧工廠:No data, no service! 工業4.0智慧方案系列。


工廠管理智慧化把原本人工回報的生產數據,改為機器主動回報,讓資料獲取即時且準確,排除可能的人為錯誤。有了正確的資料,管理者能掌握工廠現況,要調整生產排程、分析改善品質,才能真正彰顯效益。

全球製造業雖然競爭火熱,但也面臨一個共通問題-產品同質性高、生產線人力短缺。於是在2000年代開始鼓吹物聯網,驅動製造業一波創新改造潮。但有了連網基礎還不夠,由製造大國德國推動的「工業4.0」風潮,更明白告訴製造業者:要用智慧方式思考創新,才能讓你的企業脫穎而出。

專精於產業智慧化方案的遠傳電信ICT專業服務團隊就指出,「工廠智慧化」是工業4.0的是核心主張。所謂智慧力,取決對你對各種生產數據的掌握度;而有了數據,可提供機台遠距的監控服務,降低異常、確保工安,並減少產能損失;甚至更進一步,從日常累積的生產數據回溯分析趨勢,找出有價值的洞察。

掌握生產數據,即時反應做預防

智慧工廠訴求只需要一套、功能都必要的資訊系統,就能統管全局。現在大部分工廠會因應特定需求而使用特定資訊系統,但每套系統又只使用部分功能。

譬如,大家熟悉的製造執行系統(MES)、刀具壽命管理和遠端監控系統,都有各自的操作介面,管理複雜度高,資料互通困難。但智慧工廠訴求要把前述系統整合在單一控制台,讓管理員透過各應用功能的即時資料,綜觀工廠運作全局。

以機械製造為例,生產數據從機台的加工工件數、通電時間、伺服軸進給率、執行時間、主軸頭轉速、工件編號、切削時間到主軸電流值等,都在收集之列。透過自動化、集中式收集機制而來的數據,有些是為了機台之間的自動化溝通,有些則是機台和管理人之間的對話。一旦即時掌握機台數據,才能即時反映處理問題,提前做預防,降低損失風險。

工廠的智慧力要用在「資料和應用服務的管理」,這是指能隨時隨地、利用任何網路裝置,查看工廠的生產資訊。以遠傳的智慧工廠方案為例,就利用一套「SmartCloud監控機制」,讓管理者透過監控畫面、對整廠機台的運作狀況一目了然;若有機台停機,能立即通知現場處理改善,減少損失風險。

這樣的機制也能做稼動率的分析,根據實際稼動率和有效稼動率之間的差異,找出加工程式的調整方法;也能自動產生數據,無需人工填寫工單回報。管理者能利用這些數據,找出不同工班和不同機台之間的生產績效,過濾出生產細節當中的風險因子,讓改善解方真正對症下藥。

此外,生產數據也讓管理者更精準預估,設備零件的替換時間點。例如,透過「刀具壽命統計」應用,可以清楚知道刀具在不同加工程式、每個時段的個別使用時間、累計使用者。有了這些統計數據,現場管理者就能精準提供狀況好的刀具,而不損及加工品質、降低加工失敗的風險。

表單掌上看,即時資訊視覺化

當工廠的各種生產數據能自動集中收集,並分析轉換為有價值的資訊後,呈現這些資訊的方式也要跟著改變。管理者可透過行動裝置內的「掌上工廠」App,看到各種電子表單,包括機台的運作監控(持續運轉時間、異常示警等)、機台閒置因素分佈圖、稼動的每日和每月報表。

特別一提的是,一般產線常見使用白板來填寫所有機台的運作狀態,現在轉由「工廠電子看板」取代。用色塊清楚標示哪些機台在運轉、閒置或離線,它們各用了多少加工時間,曾有哪些異常通報?又花了多少時間處理。

智慧工廠方案在整合前端資訊和規劃系統後,就能預測異常事件,把警報透過EMMA公告通知,也可利用群組討論系統進行協同作業。另一方面,管理員能精確掌握重要的機台用電量,並預測未來的耗電量,因此能更適度地調整工單的排程,把產能極致化。

即時溝通,迅速修正低效率

為了提升生產效率,自然少不了即時群組溝通工具。遠傳智慧化方案的EMMA,可針對某個製程的相關人員建立群組,由管理者統籌各機台的生產效率現況,透過系統回報的資訊,判斷生產效率低落的機台。一旦找出原因,就提出修正,並交由生產現場的管理員執行。這當中的訊息溝通,都利用群組系統以圖文並用方式進行。

而保養作業也可納入智慧化的範疇。例如,當機台故障時,先發送警報到負責的同仁群組,由當班人員到機台現場做動態保養和維修。前往途中,利用EMMA輸入代碼,搜尋找到對應的標準作業流程;任務完成後,在EMMA回報與討論維修狀況。

“No data, no service.” 要打造一座智慧工廠,製造業者就要透過整合式管理平台,把工廠內每天產生的各種生產數據,透明流動、即時掌握,進而發展出有利提升品質的高價值服務。


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