智慧工廠是什麼?核心架構(gòu)、目標(biāo)、技術(shù)完整介紹|鼎新電腦
文:吳欣珊
發(fā)布時(shí)間: 2022-10-20 16:45:00
智慧製造已是各家製造業(yè)在近年不斷變動(dòng)的環(huán)境中,各家製造業(yè)必須執(zhí)行的生產(chǎn)願(yuàn)景,提升其他作業(yè)場(chǎng)景自動(dòng)化協(xié)作,搭配原有的自動(dòng)化產(chǎn)線,成為智慧工廠,再逐步邁向智慧製造,是製造業(yè)在工廠進(jìn)行生產(chǎn)自動(dòng)化後開始執(zhí)行的部分。如何提升產(chǎn)業(yè)彈性應(yīng)對(duì)實(shí)質(zhì)生產(chǎn)需求,是未來(lái)企業(yè)能否存活的關(guān)鍵。
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智慧工廠是什麼?
智慧工廠,為自動(dòng)化工廠的下一步成長(zhǎng)階段,自動(dòng)化工廠的基礎(chǔ)上,運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與設(shè)備監(jiān)控技術(shù)加強(qiáng)訊息與資料蒐集,清楚掌握產(chǎn)銷與生產(chǎn)流程的可控性,減少生產(chǎn)線人工干預(yù),蒐集正確生產(chǎn)數(shù)據(jù),配置合理生產(chǎn)計(jì)劃與掌控生產(chǎn)進(jìn)度,合理解決產(chǎn)品設(shè)計(jì)與製造間的不確定性,建構(gòu)高效能與自動(dòng)生產(chǎn)的智能生產(chǎn)廠區(qū)。
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智慧製造,指生產(chǎn)設(shè)備與產(chǎn)線高度自動(dòng)化前提下,設(shè)備在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的IoT平臺(tái)內(nèi),端點(diǎn)到端點(diǎn)互通資訊,藉由蒐集數(shù)據(jù)資料進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析,人工智慧學(xué)習(xí)並判斷預(yù)測(cè)未來(lái)產(chǎn)能運(yùn)作,達(dá)到自行感知、自動(dòng)決策、自動(dòng)執(zhí)行等先進(jìn)製造作業(yè),關(guān)鍵製造環(huán)節(jié)數(shù)智化,協(xié)助企業(yè)數(shù)位轉(zhuǎn)型後的最佳生產(chǎn)模式,推升產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
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智慧製造是智慧工廠的建制基礎(chǔ)上,由數(shù)字驅(qū)動(dòng)新AI技術(shù)力,包括先進(jìn)通訊技術(shù)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)位孿生等技術(shù),除了生產(chǎn)端的人機(jī)協(xié)作的協(xié)調(diào)性成長(zhǎng)外,加上企業(yè)的整合思維與組織再造,才是完成數(shù)位轉(zhuǎn)型,並達(dá)到智慧製造的實(shí)際落地願(yuàn)景,而現(xiàn)今AI的蓬勃發(fā)展,為企業(yè)的智慧製造轉(zhuǎn)型注入了一股新能量。
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未來(lái)的企業(yè)發(fā)展局勢(shì),AI將融入產(chǎn)業(yè)發(fā)展出更多不同的使用場(chǎng)景,幫助企業(yè)挖掘更好的成效,並提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力,不管是大型製造業(yè)透過(guò)先進(jìn)通訊技術(shù)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)位孿生等技術(shù)打造由數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、與AI一同協(xié)作的關(guān)燈工廠,中小型製造業(yè)也開始使用數(shù)位科技,打造智動(dòng)化、智能化產(chǎn)線,進(jìn)行預(yù)測(cè)性維修,優(yōu)化產(chǎn)能,讓人力聚焦在更有價(jià)值的工作,推動(dòng)企業(yè)加速數(shù)位轉(zhuǎn)型的腳步。
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資料免費(fèi)下載:未來(lái)企業(yè)新趨勢(shì)《數(shù)智驅(qū)動(dòng)》白皮書
智慧工廠的運(yùn)作模式
智慧工廠與原先的傳統(tǒng)工廠有截然不同的運(yùn)作形式,主要有三個(gè)重點(diǎn):自動(dòng)取得數(shù)據(jù)資料、數(shù)據(jù)彙整分析、判讀數(shù)據(jù)規(guī)劃指示。
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原先已有局部自動(dòng)化作用在工廠各單一場(chǎng)景,如條碼機(jī)、掃描器、相機(jī)拍攝判讀瑕疵等,但這些自動(dòng)化場(chǎng)景與設(shè)備皆無(wú)連結(jié),員工在場(chǎng)景裡需扮演站與站之間的協(xié)調(diào)銜接作業(yè),人工調(diào)度資料與資源等獨(dú)立操作。
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智慧工廠的作業(yè)是由感測(cè)器取得生產(chǎn)作業(yè)流程中的數(shù)據(jù)資料上傳平臺(tái)系統(tǒng),藉由建置對(duì)應(yīng)相關(guān)的操作系統(tǒng)針對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行彙整分析,找到實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題與癥結(jié),資料取得與分析結(jié)束,後續(xù)進(jìn)行新工作流程建立,並將指令傳輸?shù)较到y(tǒng)內(nèi)連接的機(jī)器與設(shè)備,後續(xù)生產(chǎn)持續(xù)監(jiān)控作業(yè),並由感測(cè)器傳回資料再度進(jìn)行分析比對(duì),優(yōu)化後續(xù)的工作流程,是由後續(xù)數(shù)據(jù)判讀問(wèn)題往前推動(dòng)的生產(chǎn)自動(dòng)化模式。
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?延伸閱讀:自動(dòng)化是什麼?製造業(yè)執(zhí)行自動(dòng)化的5大關(guān)鍵?
智慧工廠的5階段架構(gòu)
智慧工廠的技術(shù)運(yùn)作最終需落實(shí)到現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)作業(yè)環(huán)節(jié)執(zhí)行,如何運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)實(shí)際落地運(yùn)用才是智慧化的重點(diǎn),分為5個(gè)階段架構(gòu)執(zhí)行;
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智慧工廠第一階段:技術(shù)落實(shí)
在各環(huán)節(jié)作業(yè)如採(cǎi)購(gòu)、倉(cāng)庫(kù)、生產(chǎn)、品管、物流等資訊整合至平臺(tái)系統(tǒng)ERP上,輔助其他相對(duì)應(yīng)的關(guān)鍵系統(tǒng)如APS、MES等,整合數(shù)據(jù)訊號(hào)、推理預(yù)測(cè),將整體技術(shù)可視化並以數(shù)據(jù)輔佐呈現(xiàn)實(shí)際可執(zhí)行的設(shè)計(jì)與製造過(guò)程。
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智慧工廠第二階段:協(xié)調(diào)重組與擴(kuò)充
各生產(chǎn)環(huán)境皆有不同作業(yè)模式,系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)需符合各產(chǎn)業(yè)或各階段生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)作流程,可彈性擴(kuò)充,並整合不同系統(tǒng)的資料,依據(jù)各自的工作任務(wù)組成相對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),以符合現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)應(yīng)用。
智慧工廠第三階段:系統(tǒng)自主能力
除了感測(cè)器於機(jī)臺(tái)與產(chǎn)線作業(yè)的資訊蒐集統(tǒng)整,理解外部設(shè)定資訊並分析規(guī)劃判斷指令行為是否錯(cuò)誤,自主發(fā)現(xiàn)問(wèn)題並警示障礙。
?延伸閱讀:如何自動(dòng)化?工廠自動(dòng)化完整解決方案
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智慧工廠第四階段:自我學(xué)習(xí)與維護(hù)
藉由系統(tǒng)自我學(xué)習(xí)能力,於製造過(guò)程中落實(shí)整體資料庫(kù)維護(hù)、補(bǔ)充、更新、通知對(duì)應(yīng)系統(tǒng)的執(zhí)行能力;在運(yùn)作維護(hù)方面,自動(dòng)執(zhí)行產(chǎn)線或設(shè)備故障診斷,且能自行排除錯(cuò)誤並維護(hù)。
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智慧工廠第五階段:人機(jī)協(xié)作系統(tǒng)
搭配各單位各自的合適系統(tǒng),協(xié)助原先人員重複動(dòng)作的生產(chǎn)作業(yè),縮短人員在站與站之間的協(xié)調(diào)工作與時(shí)間,使人機(jī)協(xié)作的能力提升,加速現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)效率與品質(zhì)優(yōu)化。
AI發(fā)展逐步從分析決策型到內(nèi)容產(chǎn)生型,在完整的架構(gòu)平臺(tái)裡,隨著AI運(yùn)算力的提升,也大大提高人機(jī)協(xié)作的契合度,對(duì)工作者來(lái)說(shuō),當(dāng)AI可以藉由數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)智慧工廠運(yùn)作、藉由生成式內(nèi)容創(chuàng)造更多創(chuàng)意可能,改變既定生產(chǎn)模式,讓人可以專注在更高價(jià)值的工作內(nèi)容,除了輔助決策外,也可因情境的不同自動(dòng)分析、判斷、執(zhí)行相關(guān)任務(wù),從數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向數(shù)智驅(qū)動(dòng),也可以說(shuō)人機(jī)協(xié)作系統(tǒng),是現(xiàn)在少子化的解方,更是未來(lái)企業(yè)的新工作模式。
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智慧工廠的4種優(yōu)勢(shì)
對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō),未來(lái)轉(zhuǎn)型成智慧製造是必須且必要的作為,由於有自動(dòng)化生產(chǎn)的前提,轉(zhuǎn)變?yōu)橹腔酃S也同步進(jìn)入了人工智能運(yùn)作的層級(jí),執(zhí)行智慧工廠,除了提升原先自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)外,另外整合了其他單位的協(xié)作能力與對(duì)應(yīng)未來(lái)趨勢(shì)。
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生產(chǎn)與效率提升
製造業(yè)一直著重在生產(chǎn)力與效率的提高,智慧工廠協(xié)助的,從供應(yīng)鏈的彈性變動(dòng)應(yīng)對(duì)預(yù)測(cè),消除生產(chǎn)過(guò)程中的作業(yè)與多餘動(dòng)作浪費(fèi),感測(cè)生產(chǎn)作業(yè)流程並進(jìn)行優(yōu)化,簡(jiǎn)化實(shí)際操作人員的作業(yè)流程,使整體生產(chǎn)作業(yè)的效率能快速提升。
ESG與永續(xù)經(jīng)營(yíng)
未來(lái)ESG將成為企業(yè)存活的關(guān)鍵之一,在社會(huì)更加重視企業(yè)社會(huì)責(zé)任的同時(shí),智慧工廠的系統(tǒng)技術(shù)更容易用於追蹤綠色產(chǎn)業(yè)鏈的生產(chǎn),從供應(yīng)商的控管、物料的生產(chǎn)、能源的類型、品質(zhì)監(jiān)控等等,智慧工廠提供了未來(lái)進(jìn)行永續(xù)經(jīng)營(yíng)的改變關(guān)鍵。
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品質(zhì)控管與安全性
智慧工廠多數(shù)都由機(jī)械與設(shè)備進(jìn)行整體流程作業(yè),由系統(tǒng)發(fā)出製造步驟,在製造產(chǎn)品時(shí)能達(dá)到高一致性,品質(zhì)可控性高;另因設(shè)備動(dòng)作執(zhí)行皆由系統(tǒng)下達(dá),只要產(chǎn)線規(guī)劃得當(dāng),有助減少現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的場(chǎng)所傷害問(wèn)題。
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提升客戶體驗(yàn)
傳統(tǒng)製造業(yè)以往有資源跟資訊無(wú)法完整準(zhǔn)確傳達(dá)至供應(yīng)商的問(wèn)題,可能有時(shí)間落差或理解錯(cuò)誤等問(wèn)題發(fā)生,導(dǎo)致時(shí)間作業(yè)往返或製造非需求品,智慧工廠的雲(yún)端系統(tǒng)與端對(duì)端指令都能快速準(zhǔn)確傳輸資料或資訊,提供製造流程作業(yè)的即時(shí)數(shù)據(jù)等;應(yīng)變現(xiàn)今多數(shù)為客製訂單且要求快速製造,系統(tǒng)即時(shí)數(shù)據(jù)能提供管理者快速挖掘並改善問(wèn)題,提高客戶滿意度。
智慧工廠是逐步轉(zhuǎn)型成智慧製造的必經(jīng)模式,工業(yè)4.0的願(yuàn)景轉(zhuǎn)成也不脫離上述四點(diǎn)內(nèi)容的集成。?
延伸閱讀:何謂智慧製造?實(shí)施工業(yè)4.0的4大關(guān)鍵
智慧工廠的管理3大重點(diǎn)
在轉(zhuǎn)型成智慧工廠前,除了在自動(dòng)化工廠進(jìn)行軟硬體的升級(jí)外,在作業(yè)關(guān)鍵點(diǎn)與實(shí)際管理應(yīng)用仍有3個(gè)重點(diǎn)需要了解,才能使智慧工廠真正發(fā)揮應(yīng)有價(jià)值。
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串聯(lián)自動(dòng)機(jī)械的生產(chǎn)時(shí)間
智慧工廠的生產(chǎn)流程仰賴各機(jī)械與設(shè)備密切作業(yè),由於各站點(diǎn)在傳統(tǒng)工廠加工流程時(shí)間不一,導(dǎo)致作業(yè)時(shí)間冗長(zhǎng),如何進(jìn)行專業(yè)規(guī)劃,安排弭平各站點(diǎn)時(shí)間差距,並在ERP、MES等系統(tǒng)統(tǒng)整調(diào)度銜接下進(jìn)行指令發(fā)送與動(dòng)作串聯(lián),才能實(shí)現(xiàn)真正的智慧生產(chǎn)。
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智慧工廠仍需要人工作業(yè)
自動(dòng)化前提下,所需的人工數(shù)量自然減少,但仍需要員工於現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行較精細(xì)、複雜、需高品質(zhì)的站點(diǎn)作業(yè),智慧工廠的機(jī)械設(shè)備主力執(zhí)行較單調(diào)重複的作業(yè),讓人員在現(xiàn)場(chǎng)集中在重點(diǎn)生產(chǎn)過(guò)程;且生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)如發(fā)生流程障礙,系統(tǒng)無(wú)法自行排除時(shí),也需有現(xiàn)場(chǎng)人員立即介入,維持製造作業(yè)順暢。
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智慧工廠布局需因時(shí)制宜
智慧工廠從剛開始的產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)劃、產(chǎn)線生產(chǎn)模式、配置自動(dòng)化設(shè)備、導(dǎo)入系統(tǒng)串聯(lián)設(shè)備、進(jìn)行統(tǒng)籌管理都要從頭評(píng)估,但也需同步衡量客戶需求如產(chǎn)品特性、銷售模式、產(chǎn)能要求、碳排放等綜合因素考量,進(jìn)而規(guī)劃出適宜未來(lái)生產(chǎn)需求的智慧工廠,但不是每個(gè)智慧工廠的模式都能一概而論,不容易複製的特性,也是自動(dòng)化要轉(zhuǎn)入智慧工廠的困難點(diǎn),需統(tǒng)整現(xiàn)有資源,並依據(jù)實(shí)際需求規(guī)劃設(shè)備內(nèi)模組,以應(yīng)對(duì)現(xiàn)今訂單少量多樣化的趨勢(shì)。
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智慧工廠的關(guān)鍵技術(shù)
智慧工廠轉(zhuǎn)型成智慧製造,除了原先的工廠自動(dòng)化外,有些關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用有助於智慧工廠的現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)與場(chǎng)域形成,推動(dòng)智慧工廠成長(zhǎng)至智慧製造的路徑,而智慧工廠的關(guān)鍵技術(shù)有以下三項(xiàng):
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感測(cè)器技術(shù)
感測(cè)器用於偵測(cè)環(huán)境中或物件所發(fā)生事件或變化,並將訊息傳送至其他電子裝置如中央處理器等的裝置,感測(cè)器能裝設(shè)在製造現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備、機(jī)臺(tái)、產(chǎn)線等不同作業(yè)場(chǎng)域,藉由線上偵測(cè)到的數(shù)據(jù)回傳至平臺(tái),是實(shí)現(xiàn)智慧工廠的重要技術(shù),但感測(cè)器主力作用為回報(bào)其感知,如要讓其擁有智慧判斷,重點(diǎn)在感測(cè)器、儀表儀器等背後的控制系統(tǒng)或平臺(tái),讓控制系統(tǒng)使用人工智慧技術(shù),才能使接收指令的感測(cè)器等末端感應(yīng)器擁有高速高效與機(jī)動(dòng)性能,彈性應(yīng)對(duì)生產(chǎn)。
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雲(yún)端架構(gòu)控制系統(tǒng)
現(xiàn)今科技發(fā)展,隨著製造現(xiàn)場(chǎng)流程的崁入式設(shè)備不斷增加,將控制系統(tǒng)建置在雲(yún)端,也是現(xiàn)在的發(fā)展趨勢(shì)之一。當(dāng)應(yīng)用與服務(wù)轉(zhuǎn)移至雲(yún)端系統(tǒng),其架構(gòu)與運(yùn)算位置的主要模式也從企業(yè)建置的伺服器移轉(zhuǎn),系統(tǒng)的智慧化與設(shè)備的連線程度提升,雲(yún)端系統(tǒng)運(yùn)算可提供更完整的系統(tǒng)與服務(wù),協(xié)助降低企業(yè)的硬體建置與營(yíng)運(yùn)成本,專心在製造現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)作。
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無(wú)線通訊技術(shù)
隨著科技進(jìn)步,無(wú)線通訊技術(shù)的發(fā)展更加多元,從藍(lán)芽、Wi-Fi,到現(xiàn)今的5G低延遲通訊技術(shù)問(wèn)世,無(wú)線技術(shù)的提升,搭配感測(cè)器與連線設(shè)備,為生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)提供了更高的彈性、架構(gòu)調(diào)整的靈活性、容易維護(hù)等,而無(wú)線感測(cè)器與擁有連線系統(tǒng)的設(shè)備與機(jī)臺(tái)不斷增加的情況下,無(wú)線通訊技術(shù)的發(fā)展在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中扮演著重要角色,也是未來(lái)智慧製造高速發(fā)展的重要基礎(chǔ)之一。
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如何實(shí)施智慧工廠?
智慧工廠除了提升製造現(xiàn)場(chǎng)的可控性,背後的平臺(tái)架構(gòu)系統(tǒng)如ERP、MES、APS等系統(tǒng)整合及感測(cè)器與設(shè)備聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)資料對(duì)接,建立屬於企業(yè)智慧工廠的管理平臺(tái),實(shí)踐管理經(jīng)營(yíng)數(shù)字化,是智慧工廠的建置關(guān)鍵,但如何實(shí)施智慧工廠則有5個(gè)關(guān)鍵:
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生產(chǎn)控制
指生產(chǎn)作業(yè)環(huán)節(jié)裡的物料、人員、機(jī)臺(tái)等生產(chǎn)資源管控,從倉(cāng)庫(kù)領(lǐng)料後的BOM表作業(yè)、物料領(lǐng)用數(shù)量、在製品與成品管理、料件投入產(chǎn)出損耗等多重指標(biāo)監(jiān)控與分析,確保生產(chǎn)線上需求能即時(shí)補(bǔ)充,問(wèn)題即時(shí)處理,維持產(chǎn)線運(yùn)作;設(shè)備編碼巡檢作業(yè)、備品、設(shè)備維護(hù)與技術(shù)升級(jí)等檔案管理,協(xié)助現(xiàn)場(chǎng)人員執(zhí)行平臺(tái)操作掌控生產(chǎn)流程,維持生產(chǎn)效率。
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現(xiàn)場(chǎng)控管
智慧工廠並非無(wú)人作業(yè),製造現(xiàn)場(chǎng)仍須人員執(zhí)行作業(yè)與管理,除了感測(cè)器應(yīng)用於生產(chǎn)線上即時(shí)採(cǎi)集對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)資料回傳平臺(tái)外,現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)協(xié)助影像辨識(shí)設(shè)備停機(jī)狀態(tài)、產(chǎn)品堆積、員工離崗等異常狀態(tài)追蹤,透過(guò)蒐集到的數(shù)據(jù)分析比對(duì),協(xié)助現(xiàn)場(chǎng)管理者判斷決策。
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物流管制
從供應(yīng)商發(fā)貨、廠內(nèi)運(yùn)輸、出貨客戶端三個(gè)面向來(lái)看,廠外從地理位置、物流距離、行車動(dòng)線等實(shí)際統(tǒng)整計(jì)算進(jìn)行物流過(guò)程管控;廠內(nèi)則以AGV設(shè)定固定移動(dòng)軌跡,執(zhí)行物料運(yùn)輸;成品運(yùn)倉(cāng)、自動(dòng)搬運(yùn)等智慧運(yùn)輸能力,廠內(nèi)物流高度可控,提高物流作業(yè)效率。
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生產(chǎn)追蹤
生產(chǎn)計(jì)劃出爐後,需對(duì)整體生產(chǎn)流程實(shí)施監(jiān)控確保作業(yè)流程按照生產(chǎn)計(jì)劃執(zhí)行,搭配整合平臺(tái)APS或MES等系統(tǒng),協(xié)助不同層級(jí)人員用於整體生產(chǎn)動(dòng)態(tài)追蹤,涵蓋人員出勤狀況、生產(chǎn)進(jìn)度調(diào)整、預(yù)期進(jìn)度效率計(jì)算等,生產(chǎn)問(wèn)題數(shù)據(jù)蒐集後平臺(tái)線上分析,幫助不同層級(jí)人員制定決策.讓執(zhí)行現(xiàn)場(chǎng)效率提升,落實(shí)分層管理。
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品質(zhì)監(jiān)控
分來(lái)料檢驗(yàn)、製程檢驗(yàn)、成品檢驗(yàn)三部分,來(lái)料確保料件合乎生產(chǎn)規(guī)範(fàn)需求,生產(chǎn)製程作業(yè)中的步驟與瑕疵檢測(cè),成品依循客戶要求準(zhǔn)則檢驗(yàn),讓產(chǎn)品在合理範(fàn)圍內(nèi)維持品質(zhì);運(yùn)用平臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行編碼管制來(lái)料達(dá)成批次管理,建立產(chǎn)品生產(chǎn)履歷,除了生產(chǎn)過(guò)程中減少因品質(zhì)問(wèn)題造成成本提升外,未來(lái)產(chǎn)品有問(wèn)題需回溯也能快速找到源頭,降低生產(chǎn)損失。
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延伸案例閱讀:從Freestyle到主動(dòng)改善追蹤 三卯鍛壓以數(shù)據(jù)管理走出轉(zhuǎn)型路徑
延伸案例下載:三卯鍛壓
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智慧製造全方案介紹
建立平臺(tái)並整合不同應(yīng)用系統(tǒng)是建造智慧工廠,並邁向智慧製造的根基。平臺(tái)系統(tǒng)眾多,可依據(jù)各產(chǎn)業(yè)與企業(yè)規(guī)模需求選擇應(yīng)用的系統(tǒng),智慧製造的不同系列方案,搭配ERP系統(tǒng)平臺(tái)架構(gòu),協(xié)助企業(yè)智能加上製造同步升級(jí),數(shù)位化管理逐步實(shí)現(xiàn)智慧工廠,打造企業(yè)新管理模式。
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設(shè)備雲(yún)
協(xié)助機(jī)聯(lián)網(wǎng)的管理平臺(tái),運(yùn)用行動(dòng)裝置從設(shè)備管理掌控即時(shí)現(xiàn)場(chǎng),監(jiān)控優(yōu)化IT+OT單點(diǎn)的設(shè)備聯(lián)網(wǎng)能力,藉由數(shù)據(jù)採(cǎi)集協(xié)助製造現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)可視化,剖析原因進(jìn)行生產(chǎn)加工過(guò)程與活動(dòng)控制,進(jìn)而強(qiáng)化產(chǎn)線效能,提升設(shè)備OEE與工廠整體作業(yè)效益。
APS智能排程管理系統(tǒng)
提供企業(yè)整體供需規(guī)劃,解決物料、生管、採(cǎi)購(gòu)的供需排程問(wèn)題,同時(shí)運(yùn)用企業(yè)有限資源滿足訂單需求,降低維護(hù)與營(yíng)運(yùn)成本;APS系統(tǒng)應(yīng)對(duì)市場(chǎng)訂單變動(dòng),能因應(yīng)客戶需求快速反應(yīng)訂單交期,提供即時(shí)規(guī)劃,增強(qiáng)企業(yè)決策能力。
數(shù)智工廠戰(zhàn)情室sFWR
類似生產(chǎn)調(diào)度的決策中心,提供數(shù)據(jù)與圖表可視化看板,幫助管理者深度分析釐清問(wèn)題,訂單交付、生產(chǎn)執(zhí)行狀態(tài)、品質(zhì)合格率與不合格率、能源耗損、環(huán)境狀態(tài)等,協(xié)助提高生產(chǎn)計(jì)劃完成率與調(diào)度效率等數(shù)據(jù),都能在多樣載具檢視,隨時(shí)掌握生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)狀況。
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智慧品質(zhì)檢測(cè)QMS
為產(chǎn)品品質(zhì)檢測(cè)管理系統(tǒng),協(xié)助所有進(jìn)出物料如IQC進(jìn)料檢驗(yàn)、製程中途的 IPQC製程檢驗(yàn)、FQC最終檢驗(yàn)、OQC出貨檢驗(yàn)等、及生產(chǎn)線上的品質(zhì)檢驗(yàn)如首件單、巡檢表、設(shè)備始業(yè)點(diǎn)檢等檢驗(yàn)單與清單管理,協(xié)助統(tǒng)整產(chǎn)品檢驗(yàn)流程與紀(jì)錄。
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智能現(xiàn)場(chǎng)管理MES
主要運(yùn)用於製造現(xiàn)場(chǎng)的人機(jī)管理作業(yè),例如報(bào)工系統(tǒng)透明化實(shí)際工時(shí)與生產(chǎn)進(jìn)度,減少人員騰打錯(cuò)誤耗時(shí)情形,更精準(zhǔn)生產(chǎn)成本估算;設(shè)備資訊蒐集與管制,同時(shí)將計(jì)劃排程工單與即時(shí)化派工投產(chǎn),協(xié)助人、機(jī)、料、單的整合,透明化設(shè)備稼動(dòng)與產(chǎn)能;電子SOP自動(dòng)更新與彈性設(shè)定,縮短線上人員學(xué)習(xí)時(shí)間,維持一致產(chǎn)品品質(zhì)。
廠內(nèi)智能物流WMS
協(xié)助場(chǎng)內(nèi)料件運(yùn)輸?shù)馁Y料傳輸統(tǒng)整作業(yè),從採(cǎi)購(gòu)收穫的PDA條碼掃描,依據(jù)生產(chǎn)工單自動(dòng)產(chǎn)生領(lǐng)料單,可透過(guò)電子看板監(jiān)控進(jìn)度,產(chǎn)諞完工入庫(kù)的自動(dòng)驗(yàn)收,系統(tǒng)並串聯(lián)ERP,料號(hào)管理同時(shí)方便進(jìn)行盤點(diǎn),確保庫(kù)存精確不耗費(fèi)多餘成本,提高倉(cāng)儲(chǔ)的作業(yè)效率。
延伸閱讀:最大化節(jié)省人力及停等時(shí)間,機(jī)械手臂客製化整合方案
延伸閱讀:智慧工廠應(yīng)用方案,貼近行業(yè)生產(chǎn)管理
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智慧工廠在行業(yè)管理成功案例
1983年成立的力肯實(shí)業(yè),主要銷售美國(guó)與歐洲市場(chǎng),申請(qǐng)多國(guó)專利權(quán)認(rèn)證,確保力肯競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),在強(qiáng)健的研發(fā)能力打底之下,奠下使力肯實(shí)業(yè)成為氣動(dòng)打釘槍領(lǐng)導(dǎo)廠商的穩(wěn)固基礎(chǔ),三十五年前同樣透過(guò)白牌模仿建立萌芽期的生產(chǎn)能力與市場(chǎng)能見(jiàn)度。
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但國(guó)際環(huán)境不斷變化,2015年力肯進(jìn)軍車用氣動(dòng)工具,產(chǎn)品線多元性與物料複雜性增加,車用市場(chǎng)對(duì)於品質(zhì)與產(chǎn)品履歷管理亦較傳統(tǒng)的氣動(dòng)工具要求嚴(yán)格,面對(duì)高質(zhì)化的產(chǎn)品與少量多樣訂單的型態(tài),升級(jí)成智慧工廠是未來(lái)傳統(tǒng)製造業(yè)不得不改變的契機(jī)。
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但在開始轉(zhuǎn)變成智慧工廠之前,力肯實(shí)業(yè)在營(yíng)運(yùn)時(shí)也遭遇了以下困境。
排程報(bào)工管理
產(chǎn)品市場(chǎng)變動(dòng)為客製化、且少量多樣的接單模式,導(dǎo)致排程困難,無(wú)法準(zhǔn)確報(bào)工,現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)狀況與流向無(wú)法即時(shí)掌握,導(dǎo)致影響生產(chǎn)計(jì)劃與實(shí)際排程有不小落差,無(wú)法準(zhǔn)確答覆顧客交期,也影響後續(xù)訂單出貨。
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物料管理
手工具業(yè)零組件眾多,客戶也有搭配產(chǎn)品組合生產(chǎn)需求,身為組裝製造商的力肯,如無(wú)法齊備料,料帳不明確,則容易推遲生產(chǎn)進(jìn)度,訂單達(dá)交也會(huì)因此受到影響,如何管理供應(yīng)鏈廠商成了一大難題。
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力肯除了維持原先基礎(chǔ)的研發(fā)、製造、管理能力外,依循現(xiàn)今訂單型態(tài)改變,期望在系統(tǒng)導(dǎo)入後能做到成本精緻化管理,利潤(rùn)可控,縮短生產(chǎn)製造週期,管理時(shí)間,在釐清上述困境後,導(dǎo)入了智能現(xiàn)場(chǎng)管理MES與廠內(nèi)智能物流WMS,而在製造現(xiàn)場(chǎng)也有了下列改善:
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生產(chǎn)排程透明化
生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)改變以往的手寫白板,料況數(shù)據(jù)隨著智能物流進(jìn)倉(cāng)即時(shí)顯示,eKB電子看板做到即時(shí)呈現(xiàn)料況與生產(chǎn)狀態(tài),當(dāng)站人員清楚其生產(chǎn)作業(yè)內(nèi)容,預(yù)防多餘動(dòng)作浪費(fèi),即時(shí)改善優(yōu)化製程;條碼報(bào)工使工時(shí)作業(yè)清晰,數(shù)據(jù)報(bào)表每五分鐘即時(shí)更新,達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)透明化管理。
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供應(yīng)商連動(dòng)與料號(hào)條碼管控
協(xié)同合作供應(yīng)商的配合,協(xié)助EC平臺(tái)條碼、送貨單據(jù)產(chǎn)出、回覆交期與送貨等,讓力肯提早清楚料件到貨狀況,出貨訊息零時(shí)差;分階段進(jìn)行庫(kù)存盤點(diǎn)、建立先進(jìn)先出機(jī)制與倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)位規(guī)劃,使用PDA進(jìn)行收發(fā)料掃描,排除人為失誤,能有更多時(shí)間用於其他流程改善。
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從供應(yīng)商、資材到製造現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)即時(shí)正確,全體人員相信數(shù)據(jù)、使用數(shù)據(jù),其管理效益產(chǎn)生連動(dòng),讓內(nèi)部的價(jià)值鏈環(huán)環(huán)相扣,管理視角透明清晰。而這些可信的資訊亦支持帳務(wù)精準(zhǔn)性,是實(shí)體智慧工廠應(yīng)用,企業(yè)逐步智慧轉(zhuǎn)型,運(yùn)用數(shù)據(jù)化管理的案例。
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延伸案例閱讀:立肯實(shí)業(yè)釘接智能製造,智能應(yīng)用方案穩(wěn)健轉(zhuǎn)型強(qiáng)化競(jìng)爭(zhēng)力
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結(jié)論
設(shè)備感測(cè)技術(shù)與能力不斷提升的現(xiàn)在,是工廠端自動(dòng)化後的下一步規(guī)劃,如何讓生產(chǎn)線上運(yùn)用感測(cè)設(shè)備進(jìn)行資料蒐集、測(cè)量整合、電子化診斷、維護(hù)保養(yǎng)、故障偵測(cè)分類、即時(shí)決策等必要資訊與其他職能的協(xié)作技術(shù)整合,並數(shù)據(jù)化管理運(yùn)用於各作業(yè)場(chǎng)景,是未來(lái)逐步邁向智慧工廠的關(guān)鍵,也是前往智慧製造的重要途徑。
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延伸閱讀:何謂智慧製造?實(shí)施工業(yè)4.0的4大關(guān)鍵
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