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工業 4.0 智慧工廠規劃與應用– SMT 產業實戰篇

author by 曾文光

隨著工業 4.0 的自動化製造管理趨勢,智慧工廠儼然已成為現代工業趨勢。各產業面對這樣的趨勢,該如何建構智慧製造平臺與應用呢?事前要如何妥善規劃評估,才能找到適應企業的系統解決方案呢?構建屬於企業本身適用性高的智慧工廠 ciMes 無疑是企業挑選 MES 的最佳選擇,這也將是工業 4.0 的決勝關鍵與主軸。

工業 4.0 的虛實化整合、物聯網、智慧設備與機器人的應用,往往會導致製造管理的需求與現況不同,所以建構在工業 4.0 的製造應用平臺上也不盡相同。智慧製造的應用理應是由上而下,因應不同中高階主管或來自於客戶的決策需求而規劃,而系統資料收集與實際作業則是由下而上因應適用性、便利性而設計,再來決定該應用哪些資、通訊科技(ICT;Information and Communication Technology)及作業端科技(OT;Operational Technology)的技術。

但智慧工廠的規畫與應用除了在製造管理的應用外,如何妥善與用物聯網(IOT;Internet of Things)技術串聯與整合各項自動化設備,達到智動化生產,與構建虛擬工廠管理應用。我們將會定期在資通電子報工業 4.0 專區逐一為大家介紹。

本篇將以智慧工廠規畫策略為主要內容,從資訊流、實體流、管理瓶頸、需求、智慧化應用項目,與管理效益的綜合評估角度,去具體評估從生產規劃、準備,到實際工廠製造執行作業,各個智慧化應用項目如何應用在製造環節上。

規劃策略的執行

  • 實體製造程序、資訊流整合與 MES 管理目標

    首先針對製造現場實際生產的實體製造程序(實體流),包含生產前準備、生產加工過程、檢測與包裝入庫等,各個製造程序所對應的管理需求;逐一分析與規畫管理應用目標,再依據目標規畫資訊流的具體應用。並採用實際製造程序所面臨的管理瓶頸與需求做為規畫架構之基礎,會較具適用性並符合製造現場實際作業,當然在流程、作業改善上也可以藉由此規畫方案及架構,尋找突破及改變的機會。

    表面黏著技術
    以 SMT(Surface Mount Technology;表面黏著技術)產業為範例
  • 智慧化應用、預期效益與階段性導入應用規畫

    在確定以上資訊流規畫目標架構後,接下來必須將這些需求與目標,從資訊化的角度來思考,該使用那些資通訊與作業端技術來達成;對企業來說這樣的規畫、應用與實施階段投資的效益在哪裡?

    首先,智慧化的應用項目規畫,是將需求彙整並清楚的定義應用管理項目,如:生產履歷管理應用、行動化品質管理應用、整合式設備管理應用、預防性設備保養應用等具體的應用項目規畫。

    再透過預期效益管理規畫,其最簡易的方式是使用數據化比較,由現況(As is)與實施後(To be)來評估具體的管理效益,例如:以往在製資訊的進度追蹤,是人員前一天手工抄寫完交由人員輸入,需要1-2天的時間才能知道,而系統建置後生產進度是即時的。藉由每一個應用項目的量化評估,來具體評估管理效益。

    最後導入階段的規畫,則可依管理需要性、預算、時程、技術成熟度、人力資源運用等因素採階段性導入。

  • 應用情境規劃

    依據智慧化應用項目規畫,將實際應用情境依據現場作業問題、瓶頸從適用性的角度進行規畫,將會大幅提升未來系統的可用性。

    應用情境規劃重點在於:1. 描述作業瓶頸與需求 2. 如何解決 3. 如何使用 4. 改善了甚麼。採用情境式規畫,將每個應用清楚表達。以下仍以 SMT 產業為各個智慧化項目的應用情境規畫做為參考。

    生產履歷管理應用情境

    感測元件應用情境

    行動化報工應用情境

    物料管理應用情境

    生產作業管理應用情境

    行動化品檢應用情境

    整合式監控應用情境

如何打造符合自己企業本身的工業 4.0 智慧工廠,能否具備突破與改變的決心是相當重要的,資訊的技術環境已經成熟,生產管理趨勢已經走向新世代,請問您準備好迎向工業 4.0 智慧製造了嗎?朝智慧設備智動化的腳步前進,讓生產製造更有效率!

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