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IoT 結合 MES 提供智慧製造隨手可得的決策!

author by 曾文光
關鍵字:物聯網IoTMES、隱性資訊、顯性資訊、大數據人工智慧製程參數製程良率SPC品質控管機台智能化機台設備稼動

在智慧製造與智慧工廠的趨勢下,物聯網 IoT(Internet of Things)的應用已經是不可或缺的必要元素,如何透過各式各樣的感測元件,結合 MES 協助企業連接、整合、分析,與應用各式各樣的資料與資訊,轉化成相關的重要決策,資通電腦 ciMes(Computer Integrated Manufacturing Execution System)是不可或缺的重要關鍵。而接下來將從智慧製造在物聯網的實際應用上,提供一些應用重點給大家作為參考。

IoT 與即時化的顯性資訊整合應用

所謂的顯性資訊是科學的、容易判斷的,例如:機台上的異常燈號、客戶訂單上產品規格、交期與數量、人員的生產工時,以及在製造過程中的檢測數據、生產參數、生產設備監控等。透過 MES 連接與整合這些資訊,可以更容易的分析,與應用在許多生產追蹤、生產進度、品質管理、機台稼動、人員效率等即時的製造管理上。抑或是將 RFID 條碼辨識系統、機台自動化等技術將這些資訊整合在一起,也是我們在 IoT 智慧製造應用規畫上比較容易達成的。

善用 IoT 挖掘看不見的隱性資訊

隱性資訊代表的是分析、預測。除了即時性的顯性資訊應用外,藉由物聯網的資料連接整合、分析與應用,淬鍊更具有價值的隱性資訊做為提早預測與預防在智慧製造應用上的各種情境。

而數據的積累、分析則歸屬於大數據與人工智慧的應用範疇,舉例來說,地質與地震學家針對地震佈建了許多的地質感測裝置,除了監控地質狀態與地質分析外地,大量積累這些數據分析,都希望能實現地震的預測。

在製造的應用也是一樣,關鍵性的生產設備透過 MES 佈建了許多智慧感知,是希望能透過製程參數分析,提升製程良率(最佳生產參數)與設備稼動能力(預防設備異常停機)。因此 MES 在智慧製造應用上,大量佈建物聯網的智慧感知,最常運用在挖掘這些隱性資訊,在轉化成顯性資訊如下機台智能化應用、品質管理應用、能源管理應用,以及環境與安全應用。

機台智能化應用:機台智能化的應用包含機台設備、製程能力以及機台設備稼動能力提升的應用。機台設備製程能力可以針對關鍵性參數資訊收集;並透過機台設備自動化或加裝其他智慧感知收集,結合製程品質資訊的分析與反饋加以應用。機台設備稼動能力則可以從預測與預防性的機台保養應用上進行規劃;結合品質回饋、虛擬量測應用,及設備故障或異常停機關鍵因子做監控。

品質管理應用:即時化的品質管理,結合如 On-Line SPC(Statistical Process Control;品質控管)的應用,將即時量測的資訊匯入,產出預測性的品質管理策略。運用製造現場常常會制式收集的製造過程品質資訊,一旦有不良或異常狀況產生,品質單位就能分析這些現象找出成因,避免錯誤及早預防。

環境、能源與安全管理應用:能源管理及環保一直是非常重要的管理指標,而利用物聯網各種感測元件,即時將企業的環境資訊,如水、電、氣等資訊整合到管理平台,對企業環境進行即時的監控與管理。在節能上,依據智慧感知的分析,如製程用電分析、自動控制溫溼度設備的量化數據,制定管理策略,從而實現節能減碳,達成綠色生產的目標。最近在工安意外上,又有 PCB(印刷電路板)大廠造成數人傷亡的新聞出現,企業在訴求智慧製造的本質上,安全管理也是相當重要的一環,物聯網的安全生產管理應用,可以將感應元件佈建在製造場域中,即時感知在生產環境中的人員、設備、環境的安全資訊,提供更智慧的安全場域。

物聯網能夠連接、整合、分析與應用這些顯性與隱性的決策資訊,受惠於現在互聯網與通信技術的成熟。讓我們能夠輕鬆的不限地域、時間就可以運用您隨手可得的裝置如手機、平板電腦等設備得到這些相關的資訊,而資料視覺化的技術應用,也讓許多冰冷的數據成為美麗會說話的圖畫。因此妥善規劃物聯網的應用,對企業在運用 MES 實施精實管理數位化、數位轉型智能化扮演著相當重要的角色。

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