物聯網時代下的射出工廠
■型創科技 / 許貿欽 研發副理
疫情過後，生存之道在哪？
2020 上半年，COVID-19（新冠肺炎）疫情蔓延，全世界面臨相同的困境，疫情雖然沒有對台灣造成大規模的傳染，僅有少數的境外移入病例，但對傳統製造業而言，卻也導致消費性產品的市場需求降溫，產業年產值減少 3%~18% 不等，射出工廠的上游廠商遍及機械設備業、汽車及零件業、各種消費性產品產業等。在此種困境下，將會面臨更嚴苛的成本競爭，以及更多的削價競爭。此外，來自海外的訂單受疫情影響，甚至可能導致訂單停止，所以找出生存之道是 2020下半年能否突破困境的關鍵。
「數位化」加上「管理」= 生存之道？
在找到射出工廠的生存之道前，首先得知道問題所在。舉個例子，一個體弱多病的人，想長壽、想正常生活，就得對症下藥，找出病因後，改善問題甚至根治它，才能達到長壽、正常生活之目的。射出工廠也是如此，從業務接單到生產出貨，牽涉到的環節、變
因太多，每個環節都可能出問題，一個個問題累積起來，最後可能導致無形之中的損失甚至大於獲利，白話來說就是「瞎忙」，長期這樣下來，工廠總是很忙，但回首發現公司的成長好像原地踏步，想要進步更是找不到真正需要改進的地方。
那如何找出射出工廠的病灶？射出工廠可以分成兩個部分來看，各別有其重視的地方，其一，從「管理者」層面來看，重視的無外乎就是「生產效率」。其二，從「車間現場」的層面來看，最需改進的是「溝通的效率」。
射出機在坊間被戲稱為「印鈔機」，假設印出一塊錢，需要花一塊錢甚至更多的成本，這家射出工廠該如何賺錢？為什麼會發生這種情況，太多隱形的成本沒有被管控到，讓一張訂單從估價開始就是錯誤的評估，生產中所耗費的時間、人力也被錯估。這些接單到出貨牽涉到的問題點，換句話說就是隱形的成本，該如何被管理者看見？利用數據提升管理層面、廣度，才可以有機會解決這些問題，最終達到提升射出工廠的「生產效率」。
那麼何謂射出工廠的「生產效率」呢？答案是整體設備效率 (OEE)，可以讓管理者直接從單一設備或者整個工廠的效率做出評斷。OEE 包括「時間效率 (A)」[1]、「產能效率 (P)」[2]、「製品效率 (Q)」[3]，每一個數值都擁有其獨特的意義及分析方法，但簡單評斷生產效率的方法就是三者的乘積 (A x P x Q)，而過往這些數據皆是以人工抄寫設備生產數據的方式進行計算，難免會發生錯誤，不合理的數據還要回去查找問題，一來一往更是損耗時間人力成本，更重要的問題是，還需要特別花人力到抄寫數據上，更多時候是，夜班人力減少後，乾脆就不抄寫數據了，這樣又會有更多問題沒有被看到。
綜合以上，可以發現到問題還是在人身上，「如何取代人工抄寫」是一個議題，「如何利用數據來管理」也是一個議題。在人工抄寫的部分，以型創科技的「IoM 射出機聯網」為例，透過將採集機上盒 (Smart Machine Box) 安裝至射出機中，24 小時不分晝夜自動採集設備的生產狀態，並將資料回傳至服務器進行分析得到「生產效率」，這就是「數位化管理」的第一步。
解決射出工廠的困境
前面篇幅提到的射出工廠的問題，「IoM 射出機聯網」（以下簡稱 IoM）提供一套完整的解決方案，也是一套 IT、OT 的整合型服務，IT 的部分提供製造執行系統 (Manufacturing Execution System) 來進行「生產管理」，OT 的部分將設備聯網並採集生產資料，將射出機的生產「可視化」。
以下來了解 IoM 是如何利用「生產管理」及「可視化」來提升「生產效率」，首先來看一個塑膠製品的生產流程，從訂單、製令單、預排程、現場生產、品質檢驗、入庫，再到出貨，在這個過程當中，IoM扮演的角色不盡相同，前三個部分，「訂單、製令
單、預排程」如果沒有一個妥善、高效率的安排，往往就會導致一些隱形成本的產生，IoM IPS 智慧排程(Intelligence Planning and Scheduling) 利用歷史數據與即時狀態來最佳化生產排程，IPS 所考慮到的條件包含到班別、製品、模具狀態、射出機狀態、假日、原料狀態等，透過這些條件進行最有效率的排程，類似傳統的物料規劃導向，以不浪費現場師傅換線時間為原則。剩下的四個部分，「現場生產、品質檢驗、入庫，再到出貨」，IoM 的「可視化」作為車間現場與生管人員的溝通橋樑，並主動通報各類型的異常，不必再透過兩次傳達才能讓管理者知道有異常，並能夠在第一時間將決策提供給車間現場。
結語：用數字做決策，提升「生產效率」
針對 OEE 的三個指標，A、P、Q 又該如何從數據上找出提升的端倪，IoM 另提供各種不同維度（製品、模具、設備、班別、任務、異常、原料、排程）的數據分析，可以簡單從數據中看到一些常發生卻又不該發生的問題，例如：設備閒置過久導致 A 指標的低落。IoM 透過現場的回報，可以自動將其關聯起來，也許是模具久未保養，也許是原料領料的問題，列出所有可能的問題，一個個排除以達到提升 A 指標的目標。P 指標的低落，可能來自於作業員的不穩定，透過IoM 找出此問題後，可以將此當為作業人員的績效，有這個依據後，A 指標、P 指標達標後，基本上已經達到時間上的高效率。那 Q 指標該如何提升？ IoM 提供另一個 S 指標（Stability），代表著射出機生產時的穩定度，作為參考的依據，也可以做一些分析，例如：S 為高水平，但 Q 卻低落，那很有可能是模具上有不穩定的因素存在，可能久未保養或者開發時就存在著瑕疵。■
補充說明
［1］時間效率 A，以「負荷時間（或稱為上班時間）」為分母，「負荷時間減去射出機閒置或異常的時間」為分子，得出時間效率 A。
［2］產能效率 P，以「運行時間（或稱為稼動時間）」為分母，「運行時間的標準產能與實際產能的比率」為分子，得出產能效率 P。
［3］製品效率 Q，以「有效時間」為分母，「製品的入庫良品數量與實際生產數量的比率」為分子，得出製品效率 Q。
