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CIM 電腦整合製造是什麼?其概念與工程師面臨的問題

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什麼是 CIM 電腦整合製造?

在工業生產技術持續進步的 1973 年,Joseph Harrington Jr. 提出了 CIM(Computer-Integrated Manufacturing;電腦整合製造)的概念,其目的在於將工廠裡各個自動化系統加以整合,避免某些設備在產線中被孤立而降低生產效率與良率。他提出的概念主要包含兩個觀點:

  • 產品生產的整個流程(包括市場分析、產品設計、加工製造、經營管理、改良和售後服務等)是不可分割的整體,必須全部一併考慮。
  • 運作過程實際上是資料收集、傳遞和加工處理的過程,最終產品可以當成這些資料的物質表現。

我們可以從這些觀點看出,它與 CAD(ComputerAided Design;電腦輔助設計)和 CAM(ComputerAided Manufacturing;電腦輔助製造)等名詞最大的不同之處:包含了業務部門之整合

工廠產線

CIM 因產線優化需求孕育而生

至工業革命以來,為了追求其生產效率,各式各樣的工業生產問題持續接踵而來,企業在生產或開發產品時,不外乎會遇到生產設備的導入、製造與產品設計的前置作業、庫存周轉、員工生產能力、生產效率、品質與重工、產品改良等問題。

大部分企業需要解決上述的所有問題,產品才能帶來高良率和高產能。而到了 70、80 年代當時,更孕育出一些工業生產概念,其中與之息息相關的便是 CIM。

在此之後,CIM 也因一些製造業例如:工具機製造商等等的推廣而在 1980 年代早期開始被廣泛使用,變成主流觀念之一。不僅如此,CIM 也因時代的變遷,其定義也越來越多變,例如「電腦輔助工業」或是「無人化生產」等概念,都可以算是 CIM 衍生而來的。

CIM 工程師面臨的難題

CIM 工程師主要負責支援工廠各項產品生產行為,CIM 工程師要依據不同的使用者、客戶、產品與生產流程,整合不同的軟、硬體系統,讓產線可以正常運作,並改善其效率。

CIM 部門需要解決多項問題,所以常常是「on call」的狀態,而其面對的最大問題還是在:

  • 設備之間整合的適配性:通常產線不會只有一種廠牌的設備,要讓各設備軟硬體相容非常耗時間,若經驗不足、時間成本不夠的話最終也只能放棄導入以失敗收場。
  • 資料整合若出差錯,挽救的成本與時間可能會比沒有自動化的產線還高。
  • 產線排程如何更有效率也是問題,效率與良率無法進步,就算貫徹 CIM 精神也很難在市場上競爭。

近年的工廠轉型風潮

虛實整合智慧連網

近期工業 4.0 的風潮與當年 CIM 的風潮很像,其目的不外乎就是「更有效率地增加營收」,企業必需清楚瞭解自己的 ROA(Return on Assets;資產報酬率)和 ROI(Return on Investment;投資報酬率)是什麼,而不是盲目轉型;也就是說,要在投資與獲利的兩難之間找到平衡,轉型才不會以失敗收場。

而前面提到的問題也可以套在近年的工廠轉型上,再加上如何活用 IoT、人才培育是否能跟的上、臨場問題的解決與產線彈性,更是近代工業界的重要課題。

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