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活用 ciMes 可視化管理介面建構虛擬工廠(上)

曾文光 曾文光
Tags:智慧製造MES虛擬工廠工廠建模可視化

在智慧製造基礎應用平台建構過程中,虛擬工廠的建模(Modeling)是最基礎的核心應用,工廠建模目的是為了將工廠生產所需的生產資源,例如:生產機台、工作站(工序)、生產流程、產品等資訊,結合權限管理有效的建構在像資通 ciMes(Computer Integrated Manufacturing Execution System;製造執行系統)這樣的 MES 系統上。而 ciMes 這套製造執行系統定義廠內生產資源設定是「工廠規劃的資訊中心」,舉凡生產區域劃分、機台建置管理、批號屬性設定、產品、工作站及流程的控制、系統使用者新增與安全性的控管,都包含在功能內。可說是一套能提供最佳彈性,且方便建構符合自身虛擬工廠建模需求的 MES 系統,能有效的提昇生產資訊化整體效益。

而如何活用 ciMes 可視化管理介面的輕鬆拖拉方式,依循工作站的建立、流程的建立、產品的設定等,建模所需設定作業來建構虛擬工廠呢?以下將逐一說明工廠建模之規劃。

條碼化建立

為使現場作業可快速進行資料收集,減少手動輸入資料的時間,通常會將現場資料輸入過程中所需輸入的資訊設計成條碼,以利人員輸入,以下是相關條碼清單:

  • 物料條碼:於原物料(例如:銅線、鉛線、銅片…等)外包裝貼附管理標籤,標籤上除了包含物料料號、批號等資訊,仍建議保留品名、料號等文字說明,便於目視管理。
  • 設備條碼:在設備外貼附條碼,以減少人員手寫繕打紀錄之時間,提升工作效率;設備條碼也可製作總表列於中控管理室,節省人員走動至設備旁,用條碼槍刷入條碼的時間。
  • 生產批號條碼:批號條碼於現場人員在接收到生產指令(工單)後,於工務單位領取相關料號條碼,開工時,再將該批號條碼與生產目標部品結合,並貼附於生產部品或掛板上。
  • 使用者條碼:為紀錄各項作業之操作人員所對應負責的工序,為人員設計工號條碼,並貼附於各人員的員工識別證上,便於作業時刷入個人資訊;若有群組報工需求,可製作人員條碼清單,於上工前由現場管理者一併刷入條碼紀錄。

機台設定及管理

機台是工廠物件的一種,也是基本的生產加工器具,因此在工廠建模時,首先必須將目前工廠內的生產機台依據機台的基本資料、機台型態、機台群組等資訊完整建立。

(1) 機台基本資料建立

建立每一部機台的基本明細資料,如:名稱、容量、批次量、說明等等,提供查詢功能的便利性。各屬性定義不但使系統資料更符合使用者的需要,也提供操作上的便利性,可依需求彈性輸入。

機台資料維護
機台資料維護示意圖

(2) 機台型態建立

設定使用者定義工廠中所有可能使用到的機台型態,使用者可以自行規劃分類方式,如用區域、機台廠商、機台功能等分類來分,在定義機台基本資料之前,必須先規劃好所有的機台型態種類。

機台型態維護
機台型態維護示意圖

(3) 機台群組建立

因應管理上的需求,或是報表查詢等使用,建立完成後可提供使用者在管理層面、區域性及廠商等方面,針對使用者的需求來定義機台群組。

(4) 機台狀態設定及顏色管理

機台在生產的過程中,會有狀態的變化,ciMes 系統對於機台每種可能的狀態進行定義,但目前並未提供針對狀態變化的流程進行控管的功能。由於狀態變化流程是由生產邏輯來控制,依據內部文化不同而產生不同的控管方式。因此 ciMes 系統也為使用者保留使用彈性,可依照內部生產需要,自行定義機台狀態的名稱。

  • 系統提供 INITIAL 作為機台基本的狀態,也為系統保留值,不允許變更內容亦不允許刪除。系統同時預設的狀態有 RUNIDLEDOWNINITIALPMWaitPM 等狀態供選擇。
  • 在生產過程中,系統藉由機台狀態來檢查,機台資源是否可用。因此要求每一個機台必須定義"在此狀態機台是否可用",可以讓未來客製化生產資源控管時,查詢此機台在此狀態,是否可使用並進行生產動作。
機台狀態維護
機台狀態維護示意圖
機台監控狀態顏色設定
機台監控狀態顏色設定

(5) 機台監控

設定完成機台之狀態及顏色等設定後,ciMes 系統會隨著生產中的機台實際狀態變化並做顯示。使用者可隨時點選監控中之機台查詢相關訊息,包含:機台歷史資料查詢、查詢機台狀態變化、容量變化、生產批號等明細資料。若是無透過機聯網整合,亦可經由現場作業人員輸入作業規則,及時將機台生產資訊回報予系統。

機台監控狀態
機台監控狀態示意圖

工作站(工序設定)

工作站是設定廠內生產流程之基本單位,也是生產資源規劃中重要的基礎。所以必須將廠內的所有生產工作站(工序)完整建立於系統中。

工作站資料維護
工作站資料維護示意圖

工作站(工序)設定部分,系統將設定工作站是否使用機台、物料、工程資料、載具、配件等作業控制,事先設定於工作站的作業管理上,後續在制定生產流程時並自動帶入流程之中,流程運行到該工作站時,會依據排定的規則執行。

看完上述的解說是否已對如何活用 ciMes 可視化管理介面執行虛擬工廠建模作業有更進一步的瞭解了呢?下期將為您帶來更深入完整建模作業說明與剖析,千萬不要錯過!