淺談建置智慧生產線的實務關鍵概念

　　感測器隨處可見！看看您使用筆記型電腦，則至少有5個感測器，在智慧手機上，你有超過15個感測器！設備上的這些感測器都安全地存放在內部。IoT 是一個互連的實體裝置的系統，它使用感測器和應用程式設計介面，透過Internet等網路連結、連接和傳輸數據。通過以數位格式收集數據和交換資訊，物聯網的應用成為工廠、公司和社區數位化的基礎。隨著無線電頻率識別（RFID）、即時分析、機器學習和雲計算等不斷發展先進技術的融合，物聯網的應用從工廠營運傳播到商業區和家庭，滲透你我的日常生活。建置智慧生產線MES生產執行製造系統，包含所有生產履歷與品管資料，物聯網IoT機台要有不同的Sensor反映機況，有通訊技術ICT的規範，Machine TO Machine的協同，讓機台有自主的產能控制系統。

　　工廠設備能自動化的自動收集現場設備及生產線「最真實」的即時資訊，換句話說:就是要即時且正確的資訊，再透過雲端資料儲存與分析，再以Dash Board看板呈現管理圖表與數據，主管可以較輕鬆的管理生產機台稼動/產能OEE、設備生產履歷WIP，提供作業現場到管理中心無縫連接的資訊流，達到智慧工廠可視化、即時化、透明化管理目標。再藉由管理數據做改善，讓設備更自動化，生產線省人化，生產管理智能化，利用系統快速查詢採購資訊。舉例:智慧製造-資訊流架構【輸入:ERP訂單管理→採購單資訊→設計變更資訊→現場報工資訊→協力廠產能負荷→透過產銷協調會議(討論:月生產計劃、季裝配進度計劃、季生產計劃)→工單製令管理→產線可視化→虛實整合應用→物料與投料管理→廠商管理→原料管理→生產履歷管理系統(後端資料庫)→處理:智慧加工站控制系統→客製化組裝控制系統→智能化示範線→生產線遠端即時監控電子看板→智能化生產示範線監控室→(透過MES、IOT、PDM、Tip-top管理ERP系統)→產出大數據→數據應用(交期調整、物料建議、產能分析不同的人、機、料、法、環、測、異常預警、自動跟催、供應商交期回饋、生產線自動報工)→輸出:依交貨順序物料跟催表→產能負荷分析表→逾期未確認採購單清冊→協力廠產能負荷表→可視化看板(供應商與採購一致)→交期調整建議→提供API供其他系統整合→自動流程觸發…等。】

　　古訓:曾國藩《挺經》云:能明而斷，謂之英斷；不明而斷，謂之武斷，武斷自己之事，為害猶淺；武斷他從之事，招怨實深。這是在談處世之道的學問與國家治理時都要明察秋毫，絕對不能不明而斷『打迷糊仗』。如果換成是工廠管理呢?不管是傳統製造業或是智慧工廠的管理也是如此，差別在於數據不落地，建立機連網系統，即時從機器中取得各項數據，經由MES系統的整合資訊與統計分析，將各項管理資訊即時呈現，顯示在即時看板中，讓公司經營者及管理層能夠即時判斷資訊，以確保交期及品質能夠達到客戶要求的目標。透過MES機聯網技術設備生產數據自動報工即時正確的生產數據，讓作業層、管理層、經營層，了解公司營運狀況，包含公司基本資料、組織運作情形、產品特性、生產流程及特色及製程中的智慧化運用程度。

　　現場主管課長或是廠長在管理生產線的數據，訂單生產進度與效能即時回饋整合，即時掌握設備狀況，透過系統即時調配排程，持續蒐集發掘製程異常要因，自動監控品質及效率異常參數，建立自動回饋調控參數能力，充分應用精實生產JIT概念，規劃看板管理模式。建置產品研發標準流程規範與模組化，導入同步工程研發機制，並由內而外，逐步與供應鏈上下游建立夥伴關係，規劃上下游協力廠商之產銷資訊交換內容及程度，養成資訊同步分享的文化，並評估導入合適的研發設計系統。要如何看出問題出在哪裡?舉例:客戶的訂單少量多樣，在生產排程相同的產品，相同的作業流程SOP，但是可能是由不同的人、機、料、法、環、測，那產出的生產數據結果是否一樣?

　　應用IoT機聯網來提升OEE的產能效率，OEE的基本公式=Availability * Performance * Quality

　　(稼動率Availability=實際工作時間/計畫工作時間) *(產能效率 Performance =實際產能/標準產能) *(品質良率 Quality=良品數量/實際生產數量)，舉例:智慧工廠在建置一條示範線時，經營者與高階管理者進行溝通建立共識，同時參考兩個協會一個是MESA(MESA: 製造執行系統協會) Manufacturing Execution Systems Association，一個是ISA國際自動化協會　（International Society of Automation, ISA），這兩個協會都是有關工業4.0的組織架構。產出的管理數據KPI『產能、維護、庫存、品質』，先由改善既有流程開始，思考流程中可做的改善，收集成功案例:大量參閱各種成功案例，找出企業可借鑒的成功做法。跨部門討論後依各項目可影響價值創造程度之高低，訂定實踐先後次序，釐清未能實踐項目之落差之主要成因找尋解決方案。找尋SI技術服務業者確認可行性與開發時程，確認產品監控與量測工作，落實委外檢驗＆檢驗儀器校正工作，現場布置及5S等基礎問題都需改善。將建置步驟與注意事項，包含軟硬體架構、軟體燒錄程式步驟、軟體更新程式步驟、軟硬體系統維護說明、依各示範線實際建置資料，如有使用其他工具程式或指令，亦須一併說明提供操作手冊介紹使用方式，及程式取得網址(針對現場操作步驟及須注意事項)…等。