邁向智慧工廠實踐台灣工業4.0自動化生產
製造拚轉型MES系統是智慧化關鍵!隨著工業4.0 (Industry4.0)的蓬勃發展,智慧工廠、智慧農業、智慧醫療儼然已成為趨勢。根據資策會統計,目前全球智慧工廠的規模超過每年2千億美元,預估3年後將達 3千億美元。而台灣企業該如何建構智慧製造平台與應用呢?事前要如何妥善規劃評估,才能找到適應企業的 MES製造執行系統解決方案呢?要怎麼透過虛實化整合、物聯網、智能設備與機器人應用構建適用性高的智 慧工廠? MES系統將會是工業4.0的決勝關鍵與主軸。
自動化生產的躍升
智慧工廠是自動化生產的躍升,除了運用機器設備提升 效率、良率、降低人力成本與錯誤率外,更透過資訊技 術建構虛擬平台,運用工廠建模(Modeling)工具,將 生產過程中的工單/制令、生產設備、產品、物料、生 產區域等實體生產要件,轉化成可控制的數據與製程。 並透過雲端的管理與監控,搭配感測元件與廠內其他智 能設備,達到智慧產品、智慧流程、智慧生產的智慧製 造目標與實踐。
智慧工廠MES目標如何設定
虛實化整合、物聯網、智能設備與機器人的應用,會 因應製造管理需求與現況不同;建構智慧工廠的應用 平台上也不盡相同。而突破與改變是企業在打造智慧 工廠的必要元素,進而由管理瓶頸與需求上,設定預 期達到的指標。目標可從生產管理的角度上延伸,如: 生產效率提升、品質改善、製程能力、彈性生產調度, 或提升行銷客服能力。建議可以先從整體投資效益分 析上去決定應該先哪個面向實施,分別以智慧生產、 智慧設備與綠色生產及智慧行銷面向所帶來的效益來 評估與規劃
智慧製造新趨勢
運用 MES(Manufacturing Execution System;製造 執行系統)系統架構虛實化整合平台,MES系統涵蓋 智慧化精實管理各面向,並多元整合成本物料管理、 生產排程管理、製程配方管理(Recipe Management System;RMS)、自動化整合作業(智慧感知元件、
物料傳輸)與大數據應用,架構資訊流、實體流之虛 擬工廠實現虛實化整合管理應用。
MES(ManufacturingExecutionSystem)
中文名稱為「製造執行系統」,也可稱為「工廠營運 管制系統」,是用來幫助企業從接獲訂單、進行生產、 流程控制一直到產品完成,主動收集及監控製造過程 中所產生的生產資料,以確保產品生產品質的應用軟 體。透過關連式資料庫、圖形化使用介面、開放式架 構等資訊相關技術,MES能將企業生產所需的核心業 務如訂單、供應商、物管、生產、設備保養、品管等 流程整合在一起,將工廠生產線上即時的生產資訊, 以Web或其他通知方式準確地傳送給使用者監看, 當生產活動發生緊急事件時,還能提供現場緊急狀態 的資訊,並以最快速度通知使用者。企業引進MES 目的在於致力降低沒有附加價值的活動對工廠營運的 影響,進而改善企業製程,提高生產效益。
MES系統是一個環境也是一個架構,它將即時的資訊 和其他資訊系統(如生產流程規劃系統等)結合,使 得企業、工廠或流程控制系統之間的鴻溝得以連結起 來。在IC、LCD、PCB及電子零組件等高科技產業中, 由於製造現場流程複雜,分批、並批、跳批、外包、 插單、抽單等異常生產狀況極為頻繁,傳統上以財務、 會計為出發點ERP系統的製造相關模組難以勝任,於
是從工廠營運層考量的專用型製造執行系統便應運而 生。企業使用MES後可以降低生產週期時間、減少 在製品(WIP)、增強準時交貨能力、改善產品品質, 進而降低生產成本、增加總生產盈餘,是高科技及高 度競爭產業的生存利器。
建構4.0智慧工廠
MES(ManufacturingExecutionSystem,製造執行系 統)是從工單、生產、設備管理、保養、品質管製到 出入庫、進出貨等整合的系統,可以說是一個製造形 態工廠的核心。從公司接到客戶訂單到出貨給客戶, 中間生產過程的控管,就是MES系統發揮功能的地 方。
五大面向建構智慧工廠
1784年第一次工業革命經由水氣與蒸氣動力導入機械 化生產的運用,開始將製造領域帶入工業1.0的範疇, 直到2011年德國漢諾威工業博覽會提出德國4.0的概 念,2012年各國正式積極推廣工業4.0的智能製造。 基本上智能製造的核心價值在於:將傳統製造業數位 化,使之製程更具彈性化、資源效率應用更得宜的智 慧工廠。在智能製造的基本架構下,可區分為五大面 向來建構企業的智慧工廠:虛擬工廠的建置物聯網的 應用智能設備的建構巨量資料的分析回饋機器人的運 用。■
資料來源:
資通電腦
https://cimes.ares.com.tw/industry-4.0/