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建構智慧工廠e化整合平台 達到一日工廠管理境界

台塑網 資訊高級工程師 蔡仲璜

雖然現在工廠使用e化系統進行管理已經是十分普遍的現象,無論是在製造、文件,甚至是辦公室自動化…等方面,其背後往往都有生產自動化、MES、電子表單核簽、MOD管理、工程圖檔與知識文件存取…等系統提供支援服務,但不管是生產廠的廠長、業務部經理、營運部協理,乃至於公司最高主管,在即時精準掌握預期產量、成本分析、人員績效、WIP出貨期、成品庫存量、機台稼動率、產品競爭性…等資訊上的能力卻依然有所不足。台塑網CIM事業MES處資訊高級工程師蔡仲璜認為,發生此現象的最主要原因,在於每一項製造端系統通常都有其獨特報表工具、專屬用戶介面及不同數據格式,在系統之間缺乏整合的情況下,不僅會使決策管理人員難以即時取得足夠訊息,也容易產生許多無謂的作業成本,讓工廠營運缺乏競爭力。

舉例來說,根據該公司的研究顯示,受到缺乏整合的影響,來自工廠端系統的訊息有42%需要以人工作業方式重複抄錄成紙本文件,這除了會產生大量的紙張作業成本之外,將其歸檔、保存、重用、傳遞與分享亦相當不便,使得其產生的眾多訊息並沒有被妥善整理(調查發現,該比例可高達85%),這也導致企業決策管理人員平均有30%工作時間要花費在無謂的訊息搜尋上。而另一方面,由於紙本文件只能以人工方式傳遞,無法以系統直接進行串接,蔡仲璜表示,這很容易產生人員遞送遺失/延遲、難以即時進行多點訊息溝通,以及欠缺後續訊息記錄/稽核/追蹤機制…等問題。「一旦發生異常狀況時,管理決策人員也很難即時通知製程電腦管控生產線,以進行相關作業的變更。」這對企業工廠智慧化及提升管理品質而言,可說是極為不利。

為了解決上述因工廠e化管理缺乏整合所帶來的問題,台塑網利用了目前最新的各項雲端技術,分別將製程、文件管理及辦公室自動化作業私有雲端化,並以統合在工廠私有雲整體服務架構平台的方式,將過去分散於各別獨立系統內的資訊及服務進行緊密整合,以達到最終智慧工廠e化整合的目標。舉其製程私雲系統為例子,該平台不僅連結及整合品質管理、保養管理、工安環保、生產績效與圖文管理所內含的各項資訊與處理作業功能,如SPC/SQC、生產總覽、品質檢驗報表、設備狀況顯示、運轉監控、振動資料分析、工安環保作業連結、重大異常通知、管理分析報表…等,還將其轉化為「製造SaaS服務」的型式,以便讓管理人員在單一平台作業畫面上即能完成全方位的生產管理。

蔡仲璜表示,透過這樣的做法,以往企業管理端所使用的ERP/MIS系統,與在工廠生產端所安裝的製程、保養、品質、環安…等系統,兩者之間因為缺乏一套適當的資訊整合界接平台,必須仰賴人工作業蒐集、傳遞資訊,因而難以實現工廠自動化、智慧化管理…等問題,就可因此而獲得妥善地解決。「工廠端的DCS分散式控制系統依據前端裝置所蒐集到的各項訊息所做出的製程監控/追蹤、模擬製程品質、製程異常事件顯示/通知、產品分析…等作業項目,透過製程私雲系統的整合與中介,即可直接上傳到至企業端ERP/MIS系統中,讓企業端的管理人員進行即時控制與回饋。」蔡仲璜說,這不僅可讓生產、品質與企業管理各項環節的相關資料獲得全面整合,同時也提高了企業執行效能、決策品質與生產效率,「品質與製程關聯作業資料還能得到長期的保留,以做為後續最佳化管理決策的依據。」

除此之外,雲系統平台在功能及資料方面的整合性發展,亦可強化公司IT人員在集中管理、系統發佈及安全性上的能力。「至於對使用者而言,由於其可通過終端機、桌上型電腦、平板電腦、智慧型手機…等多種異質設備,連線到桌面雲端環境中來存取生產廠的各項系統,因此所有的裝置平台都會呈現相同的使用介面。」這樣做的好處是:使用者即便是使用其他裝置平台時,亦無需再從頭學習不同操作模式,而是可沿用其最熟悉、最貼近既有操作習慣的方式進行作業。蔡仲璜認為,這不僅代表企業管理者及決策人員可在任意點,使用任意設備來進行其所需處理的相關作業,對於減少用戶排拒感,提高雲系統平台的使用效益也有著相當的幫助。

蔡仲璜強調,雲端時代應用成功的智慧工廠e化整合平台,應該具有製程追蹤管理、生產參數控管、主動異常通報、加速知識分享的產業知識庫、快速反應市場需求,以及提供整合性質資訊與快速資料分析服務…的多方面的能力,才能協助企業創新其營運服務模式,並使其品牌形象得到加分。「我們最終是希望能運用雲端科技,有效建置與整合製程、文件管理,甚至是辦公室自動化作業,使平台能夠完整具備上述的各項功能,讓管理者、決策分析人員得以透過各種不同的運算裝置,即可在任意地點、任意時間,以最快、最有效率的方式,於單一平台上完成其全方位生產管理之目標,達到所謂的『一日工廠管理』之境界。」