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以生產管理整合系統建構新世代智慧工廠

台塑網 CIM事業群MES處長 裘克紹

目前智慧工廠內各項製造系統,如DCS控制系統、化驗室品檢系統(LIMS)、環境監測系統(EMS)、設備保養管理系統(EAM)等,多有其各自的軟體協議、獨特報表工具、專屬用戶介面、不同安全措施及資料數據格式等,導致資訊分散且無法整體即時呈現反應,儘管資料蒐集充足,但管理人員依然缺乏足夠訊息進行決策判斷,使得智慧工廠的管理效率一直遲遲無法提升。

台塑網CIM事業群MES處長裘克紹表示,根據其觀察,工廠內有42%的訊息得仰賴人工抄錄、85%的訊息欠缺妥善整理,使得管理人員每天30%的時間得用來尋求相關訊息,而40%的IT預算是花費在整合項目上。

裘克紹說,過去企業由於多半只有工廠自動控制與ERP兩套系統,因此有關工廠內有關製程、保養、品質與環境安全等資訊,多半都得以額外的人工作業方式,將其一一輸入到ERP/MIS系統中,使得彼此之間不僅往往會產生嚴重的資訊落差,各項資訊內容也常缺乏一致的整合性。

如ERP系統所應用的範圍是事業群管理,其資訊的時間週期是年、月、週、日;而工廠自動控制系統所管理的製程區,生產控制週期卻需要精細到時、分、秒,無論就其時間週期或管理定位而論,兩者都有很大的不同。

因此,為了彌補工廠自動控制與ERP系統的巨大鴻溝,台塑網開發出TIMS(Total Function Information Management System)系統,以利於後續自動化整合及溝通進行。TIMS產品核心包括異常管理、生產管理、數據管理、設備保養管理、績效與可視化、質量與規範化管理等項目,其運作方式是透過資料收集單位,協助蒐集自動化生產/檢驗設備產生的溫度、異常警示、感應器I/O信號等各式訊息,將其傳送至後台即時資料庫系統,再透過相關應用程式,進行即時資訊、異常通報、事件驅動、趨勢管理、資料比對分析及各類應用管理機能。

裘克紹認為,這不僅可以整合生產、品質與企業管理等環節中的相關資料,讓管理人員能以可視化方式即時掌握生產效率及設備運轉動態,迅速排除現場異常狀況,藉以提高工廠執行能力、質量與生產效率,還能長期保留製程與品質的關聯作業資料,做為日後進行最佳化管理的依據。

以TIMS的設備預知管理功能為例,該功能先藉由DCS系統的協助,蒐集來自轉動設備震動、儀錶及控制閥、電氣設備運轉等設備運作的即時狀況,再由TIMS設備預知管理模組接收,並進行轉動設備震動頻譜震動分析/潤滑油品檢測、紅外線影像溫度檢測、紫外線放電影像檢測、電氣設備絕綠油品檢測、儀錶管理、大型轉動設備檢測及RFID PAD預防巡檢等功能,使管理人員得以依據其所產生的各項設備運轉參數、運轉時間統計、儀錶準確度分析、運轉趨勢分析、保養紀錄連結、設備異常通報、狀態顏色管理等資料項目內容,預估設備保養狀況,以排出時程進行定時、適時的保養,避免因突發性的故障而中斷生產,讓公司蒙受不必要的損失。

對於高階主管而言,TIMS可協助其快速取得生產管理決策相關資訊,掌握整體工廠、事業部門生產動態;而對產銷/營業人員來說,由於能夠精確得到有關生產及庫存狀況資料,因此在產銷安排上,得以更加靈活地進行成品調度。

裘克紹指出,製程主管透過系統所彙整的資訊,不僅可以隨時了解生產績效及運轉狀況,當有異常狀況出現時,也能夠迅速掌握並加以排除。而相關可能產生問題的原因及應採取的對應方式,則可藉由系統的記錄,讓相關經驗能夠獲得有效傳承。至於對第一線的製程改善/生管人員,有關製程資訊、歷史資料及異常狀況等詳細資訊,現在都能透過系統自動蒐集並快速取得,因而可省下不少整理資料的時間,更能專注心力於製程的改善上。

另一方面,由於TIMS系統可使工廠內的管理自動化進行,因而能夠改變公司內員工原本的工作行為,讓人力獲得更有效的運用,進而大幅提高企業的生產力。裘克紹認為,在以往的工作環境與系統平台模式支援下,員工有高達95%的時間要用來蒐集資訊,可真正分析、解決問題的時間只有5%。

此外,在TIMS系統導入後,蒐集資訊的繁雜工作即可交由系統代為執行,使管理者有更多的時間用在對公司營運有意義的事項上。裘克紹認為,TIMS由整合、即時、高效、精確做起,能夠快速協助管理人員排除異常狀況,消去生產過程中的瓶頸,達到生產製造過程的最佳化,進而節省公司的能源成本、減少無謂的資源消耗。這些對於企業的永續經營與發展都極有助益。

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