軟體驅動硬體，建構完整智能工廠生態鏈

2020-04-30 20204月雜誌專題, 射出機聯網, 工業4.0, 智慧製造 202004

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■蘇州群燁智能科技/王力弘總經理

現行設備監控軟體的問題
目前工業4.0的推展仍然方興未艾，各種協助製造業者進行現場管理的製造執行系統(MES)或設備監控軟體如雨後春筍般興起。不過，對於製造工廠業者而言，這些管理軟體仍有些不足：

• 雖然許多設備大廠都有提供自己的設備監控軟體，但大多工廠因生產需求，不會僅限於採購同一家的設備。若要完整監控工廠所有設備，必須同時採用數套監控軟體，而這是不切實際的。
• 大多設備監控軟體只能同時監看10到20臺的設備，且只能顯示有限的設備訊息，如設備狀態、加工參數等，但對於人員、工單、生產效率等資訊，卻限於設備連線無法取得，因而無法呈現。對管理者而言，雖有設備監控軟體，但卻無法滿足管理需求，常有搔不到癢處之感。

運籌帷幄之中，決勝千里之外蘇州群燁智能科技的設備監控管理系統(Equipment
Management Agent, EMA)，採用雲端運算服務SaaS（Software as a Service，軟體即服務）的服務型式，可使用電腦、平板、手機等連網設備，只要透過連網設備內建的瀏覽器，即可透過EMA系統進行設備即時監控及相關報表查詢，方便管理人員出差時亦能隨時掌握工廠生產狀況。EMA同時可以整合各家設備通訊協定，包括不同的CNC及PLC控制器等設備，甚至沒有控制器或通訊模組的老舊設備，亦可透過相關AIoT的技術，取得該設備的狀態訊號，協助製造業者進化為數字工廠。特別的是，EMA系統可以自行定義設備在車間的位置，並可同時呈現上百臺設備狀態，如圖1所示，讓管理者對車間所有設備狀態一目了然，無需再切換頁面或選擇車間，相當適合做為多設備車間的電子看板。

工廠異常，即時管理
在現場管理中，針對每天出現的異常問題，快速應對並及時處理，防止其再發生是很重要的，因此現場管理也稱為異常管理。管理的本質就是在順利的情況下，一旦有什麼異常，則盡快地發現並採取措施。

蘇州群燁科技智能EMA系統除了提供被動式的目視化管理電子看板，亦可透過微信、釘釘、Line等各種即時通訊軟體，主動且即時的回報工廠問題及異常；並可依照問題等級、通報人員層級的設定，讓相關問題及異常可以即時通知負責人員，使問題在第一時間獲得處理，避免損失的產生或擴大。除了直接的負責人員，隨著問題的惡化，系統也會向上通知間接管理人員，讓管理人員可以第一時間給予關注，並適時詢問處理進度，提供必要的人力或設備支援，以縮短問題處理時間。

OEE管理報表，進一步提升設備產能
老闆買進設備總是希望能發揮最大產能，但產能是否已發揮最大效率？如何知道設備的產能損失發揮在哪裡？EMA系統依照整體設備效率(Overall Equipment Effectiveness, OEE) 管理原則，內建設備稼動率、設備產能效率、設備良率、產品不良統計、設備異常分析……等互動式報表，方便管理者藉由報表分析設備產能不如預期的原因。
若稼動率低落，通常是因為設備閒置及異常時間太高，而設備閒置與異常的具體時數及原因，則可由OEE報表得知；若產能效率低落，則代表設備稼動時間雖長，但實際產能卻不如預期，同樣需要檢討；若良率太低，則表示產品品質有問題，同樣可以由OEE不良統計報表分析找出問題所在。藉由EMA系統OEE管理報表的數據佐證，明確指出工廠設備產能浪費原因之所在，實為工廠管理者提升設備產能的最佳利器。

數據採集與資料運用
透過不同的採集方式整併機臺訊息與工序訊息（如圖3），可拼湊出完整的工藝訊息。

訊息分級
獲取到的訊息要依照不同的信息內容進行分級，並對應等級正確的分類在不同等級當中，Level 2獲取的資料為基本sensor獲取到的信息；Level 3是將Level 2 訊息整合，並進行監控與管理；而到了Level 4則是收集Level 3監控與管理的結果並彙整。

在生産過程中，智能工廠利用IoT技術和監控技術，加强信息管理服務，使生産得到極大的控制性，幷進行合理的規劃和調度。同時，建設高效、節能、綠色、環保、舒適的人文化工廠，將原有的智能手段與智能系統等新技術相結合。智能工廠由網絡空間的虛擬數字工廠和物理系統中的物理工廠組成。其中，實體工廠部署了大量的車間、生産綫、加工設備等，爲製造過程提供硬件基礎設施和製造資源，也是實際製造過程的最終載體；虛擬數字工廠則是基於這些製造資源和製造過程的數字化模型而生産的實體工廠。

智能倉儲是物流過程的一個環節，智能倉儲的應用，保證了貨物倉庫管理各個環節數據輸入的速度和準確性，確保企業及時準確地掌握庫存的真實數據，合理保持和控制企業庫存。通過科學的編碼，還可方便地對庫存貨物的批次、保質期等進行管理。利用MES系統的庫位管理功能，更可以及時掌握所有庫存貨物當前所在位置，有利於提高倉庫管理的工作效率。

結語
為了積極拓展大陸工業4.0相關業務，臺灣群燁系統股份有限公司擴大經營蘇州群燁智能科技有限公司。蘇州群燁智能科技有限公司將秉持「專業、創新、誠信、品質、服務」理念，從事工廠、倉庫資訊流自動化及諮詢相關服務，以機聯網技術為基礎，將工廠資訊流自動化做為工廠的神經系統，並輔以AI相關應用做為工廠的大腦，協助各家工廠建置數位化智慧車間及智慧倉儲，解決工廠管理者最困擾的兩件事：工廠績效管理及倉庫管理，進而提升現場生產效率、訂單交期承諾以及存貨周轉，加速企業實現智慧製造，走向雲端，邁向工業4.0！下頁內容為一個智能工廠案例與各位分享。