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2020第二屆中國智能展覽會
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以OEE管理奠定智能制造基石 可視化與實時化的機臺生產信息

  2020年03月31日  

引言

  靄崴運用研華OEE SRP為金屬手工具制造工廠的CNC工具機、專用機與PLC-based機臺建置實時生產與設備稼動率管理平臺,既優化決策管理亦提升生產效率。

  被公司派去參加工業4.0智慧工廠研討會的Willy,雖然聽完了各方專家在臺上的經驗分享,了解到設備聯網是制造業轉型為智能工廠的首要任務。但他仍對大家所提到的整體設備效率(Overall Equipment Effectiveness,OEE)管理有些疑慮。

  Willy心想:像我們公司這種傳統產業的制造工廠也能導入OEE嗎?廠內有這么多不同品牌的CNC工具機,還有年代久遠的老式機器設備,甚至有設備制造商幫我們特制的專用機,這些機臺信息都能將其透明化、可視化嗎?

從混沌不明的的黑盒子到 全盤掌控的透明信息

  專精于提供自動化控制解決方案而且是工具機關鍵零組件供貨商的靄崴科技股份有限公司(臺灣),去年承接的一個傳產業導入設備聯網OEE應用案例就能回答上述情境模擬中Willy的各種疑慮。

  這是一家位于中臺灣的金屬手工具制造工廠,該廠有二十多臺的CNC工具機,以及多臺老舊設備、專用機與PLC-based機臺。據靄崴負責此項目的工程師王建雄說,“這家工廠只有人的稼動率,而沒有機臺稼動率,所有的設備運作就像黑盒子一樣,管理者根本難以全盤掌握機臺的實際作業情況。”

  因此,這些設備到底是在那個時間點出現了故障?又是何時處于待機或閑置中而未被有效利 用?又或者機械何時出了問題致使設備降速運轉?這些問題該廠在未能取得機臺信息的情況下,想當然爾也就無從得知。

  而多虧了靄崴,以研華的智能工廠解決方案來進行軟硬整合與系統開發,為這家金屬手工具制造工廠建置了完善的OEE平臺,既可采集生產在線各種機臺的生產信息,又能經由運算與匯整為機臺進行稼動率分析,同時將數據以圖表方式集中呈現于中控室的計算機屏幕上,管理者不但有一目了然的實時信息,更可隨時調閱歷史數據以便進行優化決策管理來提升生產效率。

用功能標準化 直接套用免開發

  至于靄崴為何選用研華的解決方案,原因除了該公司早已采用研華產品多年,并在產官學領域的監控項目與研華有諸多成功案例之外,其系統工程部協理詹國松則點出,“CNC并非一般的PLC機臺而是相當特殊的工具機,要聯網并不那么容易。”但研華的方案卻能提供CNC工具機聯網功能,也因此促成了此次的合作。

  研華為此項目提供的智慧工廠解決方案包含了不少產品,像是內建工具機聯網軟件WebAccess/CNC的工業計算機UNO-2483G,負責擷取CNC工具機信息;數字I/O物聯網無線模塊WISE-4050,負責收集三色燈與計數器信息;以及內含服務器MIC-7700、物聯網軟件WebAccess/SCADA與OEE應用程序的整體設備效率管理方案(OEE SRP)作為中控室的OEE運算平臺,負責接收并以圖像動態顯示產線的實時生產狀況。

  方案中,最關鍵的兩項產品即是WebAccess/CNC與OEE管理方案。前者針對目前主流CNC控制器供貨商(包括發那科、三菱、海德漢、西門子、研華寶元等)的網絡型控制器提供了聯網接口來采集CNC工具機的信息,免除了自行編寫軟件與外接感測裝置的麻煩;后者則提供了制造業常用的實時生產、設備稼動率、日夜班生產效率、換線效率等現成的OEE儀表板,讓用戶可以徑自使用。研華OEE方案將工業工程的通用功能標準化,所以像靄崴這樣的系統整合廠商就能更輕松容易地將OT與IT無縫整合。

  另外,王建雄也強調,”研華的OEE方案,已把許多必要功能都做好了,套用現成公板的方式,讓我們不用從零開始設計開發。”由于不用寫程序而只需從數據庫抓數據即可,靄崴大約只花了一周時間就能兜出客戶所需的監控畫面。而且,他還說,”客戶也與我們一起參加了研華WebAccess與OEE的教學課程,因為真得非常簡單又易學,因此連客戶的工程師都躍躍欲試想要自己來設計儀表板呢!

OEE應用 開啟智能制造之門

  制造業過去多半著眼于生產在線投入了多少勞動人力、工時與產出量來評估自家工廠生產效率。然而,隨著企業不斷成長,工廠勢必會新增各種機器設備,再加上邁入工業4.0世代,也日益凸顯了設備聯網的必要性,因而使得設備管理亦成了衡量工廠生產力高低與否的另一項重要指標。

  再則,以往每當產能不足時,工廠最直接的方法就是加班、加人與采購新設備;一旦產能過剩,多余的人力卻又會徒增制造成本,閑置的設備也會壓縮企業獲利。但如今,就算是新舊設備雜陳的工廠,透過聯網技術都能順利擷取機臺信息。因此,若能善用這些數據來檢視與分析,管理者必能先從優化現有設備的使用率下手,來提高工廠生產力。

  詹國松就指出,“雖然“工業4.0”是制造業必須要走的一條路,可是大家聽了很多,真正要怎么做,卻不見得人人都清楚;但若是不做,卻又永遠跨不出第一步。”靄崴與研華共同完成的此一OEE項目,就是為傳產加工業者提升工廠生產效率與開啟智能制造大門的關鍵應用。

  對于未來,詹國松則認為,“我們是研華的WISE-PaaS聯盟VIP會員,因此能從研華獲得相當多的技術支持、產業趨勢、案例與經驗分享,從中挖掘市場的未來走向。這次有幸能與研華這樣的物聯網公司合作,并從中學習與領悟,日后大家也要一起合作,為產業、為客戶提供更多優質的工業4.0解決方案。”

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