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分析製程大數據即時監控生產線效率 日月光提升黏晶製程3%效率

製造業走向數位化的大勢已定,但未來製造業者面臨的問題,除了思索如何將過去以人工抄寫的資料轉變為數位化之外,更重要的是如何有效整頓並利用每日產出多達數十萬筆的大數據。資策會數位所去年以「製程大數據即時分析系統」榮獲素有科技界奧斯卡獎之稱的「全球百大科技研發獎(R&D 100 Awards)」的肯定,這項技術主要可將生產過程中的多重來源數據進行交叉比對,並透過即時分析提高製程能見度。據悉,全球半導體封裝龍頭日月光將製程大數據分析系統導入封測產業裡的黏晶製程,藉此改善低效作業,提升其3%的製程效率。

資策會通過產業盤點指出,目前製造業的需求大致可分為兩類,一是希望透過設備故障預警與自動化優化設備效益,二則是提升產品良率與設備稼動率優化製造產能。過去工廠內部動輒數百甚至數千個生產機台長期運轉大多仰賴人工監控機台,查找低效肇因,不僅耗時耗力,更缺乏對整體產能、效能、品質與瓶頸問題的通盤了解,對業者來說,製程狀況的能見度非常低。

縱使產業數位化到了一定階段可以改善過去人工作業的部分問題,但製造業的資料豐富,除了橫跨各流程,更加上機台、感測器、影像、資訊系統等多種資料來源,而這些資料更具有非同步、產生快速、量大、異質等特性,使得資料在收集、處理、分析到應用的過程均有不同程度的挑戰。目前在數據收集的需求層面上,市場已陸續開發相關解決方案,難度不高,但相對較欠缺對於多源數據資料的整合與即時分析。

資策會數位轉型研究所(以下稱數位所)組長余承叡則指出,由資策會數位所開發的製程大數據即時分析系統,其在技術上首先克服目前巨量資料屬性關聯查詢與交叉比對的複雜度,因此舉例來說,光是從機台效率的監控,便可驅動系統進一步分析,其與訂單交期或作業員績效之間的是否具有交互影響。而這些過去看似毫無關聯的數據,在交叉比對之下,可針對工廠每一筆數據的產生即時回應與分析,這是與過去資料分析稍有不同之處。

為達到巨量資料的即時分析,一般業者可能還會面臨資料庫儲存日漸龐大的問題,而數位所在背後即運用即時串流分析來處理多重來源的大量資料。余承叡解釋,所謂即時串流就好比使用者透過串流平台欣賞影音視頻,用戶可一邊下載一邊觀看,基於此種傳輸原理,針對生產線上的每筆資料能夠立即分析作出回應,相較從歷史資料庫進行處理與分析,可簡化系統基本架構建置。

余承叡指出,目前該製程大數據即時分析系統已陸續導入國內半導體封測、塑膠押出與電池組裝等產業。如全球半導體封測龍頭日月光將其導入黏晶製程,連線分析數千台的封裝設備,透過系統內的「即時效率監控模組」針對黏晶機台資料進行即時分析,可在低效製造期間提供低效作業警示,據悉已能提升3%的製程效率,日月光資深副總周光春指出,對於封測產業而言,已是很顯著的效率提升。

在即時監控與分析機台運作效能下,生產線上何機台效率表現較佳、何較差,也關乎生產排程的優化,余承叡指出,對於業者而言,若能優化產能控管能力,將生產線原有機台做最佳化利用,也就不需要再額外考量擴充產線。甚至藉由生產資料、製程配方與機台報修紀錄的交互分析,業者除粗估可年省數千萬設備與人力維運費用外,也可提高訂單報價的準確度。

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