【工业4.0云端战情中心提供即时营运数据】新汉3千坪智能工厂首度大公开
新闻来源:iThome
去年10月中,新汉在林口华亚科技园区启用了一座3千坪智能工厂,强调所有生产流程皆采自动化、智能化方式生产,不仅大幅减少作业人力,也提高工厂管理效率。 (摄影/余至浩)
台湾老牌工业电脑硬体商新汉,去年底启用了首间工业4.0智能工厂,近日也对外公开内部细节,结合智能机械、工业物联网与云端技术整合工厂OT资讯,打造出自动化云端战情中心,可即时呈现工厂生产与营运资讯,更利用工厂自动化、智能化帮助工厂提高多达3成生产效率,而且更省人力。新汉更要借助这次建厂实战经验,要从传统工业硬体代工,变身工业4.0解决方案商。
3千坪工业4.0示范工厂首度曝光
新汉智能工厂,就在林口的华亚科技园区、位于新汉承租办公大楼的2楼,占地将近3千坪。新汉去年砸了2亿元,共花了3个月打造成首座工业4.0示范工厂,并建置有两条SMT产线与一条DIP产线,去年10月正式投产,主要以网通与网安设备代工生产为主。
不同于其他生产工厂,新汉这座智能工厂已全面导入自动化生产,来取代传统人工作业,从零件备料、电路元件焊接、DIP插件,到硬体组装、功能测试及产品装箱,皆改由自动化生产、检测,再搭配人工目检,因此,只需要配置原先工厂一半的人力,大约180名作业员,就能完成相同作业,或甚至获得更高的生产效率。
不只自动化生产,新汉工厂内所有制程机台或检测设备,也都全面导入IoT感测技术,以取得这些设备的即时运作资料,再回传到新汉自行开发的云端战情中心,方便管理者或决策者即时掌握全厂生产资讯。新汉在这座云端战情中心,整合了9大应用模组、11项功能,可以实现即时掌握工厂制造资讯、预知维护、会统4.0管理决策、厂务视讯、资讯安全、网路管理、设施监控、产线监控,以及电力监控。
为实现工业物联网应用,新汉还采用开放架构,让工厂产线上不同机台相连互通,可以自行检测与调整制程步骤,以提高制程品质。例如从SPI锡膏印刷检测机的IoT设备,检测出锡膏印刷的厚薄度不符规范,便会反馈到前一个制程步骤,再由印刷机依据检测结果自动调整偏移参数,重新印刷出正确厚度,再进到下一个制程动作。
新汉自行开发一套工业4.0云端战情中心,提供有9大应用模组、11项功能,可以即时呈现工厂生产与营运资讯细节。(摄影/余至浩)
为实现工业物联网应用,新汉采用开放架构,让工厂产线上不同机台可以相连互通,可以自行检测与调整制程步骤,以提高制程品质。(摄影/余至浩)
工业4.0发展的两大关键:智能机械、工业物联网
新汉董事长林茂昌表示,工业4.0有重要的两只脚,第一只脚是透过机台、制程自动化与协作机器人,来达到机械智能化功能,而第2只脚则是工业物联网,藉助开放架构,让所有智能机械可以相连互通,再加上各种必要的感测器与装置搜集产线数据,将这些数据送上云,加以分析与应用,才是一个完整的工业4.0解决方案。这正是新汉打造工业4.0战情中心的关键心法。
首先,在制造产线端,该战情中心整合ERP与MES制造执行系统,除了可以将当月订单和出货进度以视觉化图表在萤幕上来呈现,也能呈现MES系统上的资讯,包含预期生产数量、目标数量以及即时生产力,这些资讯也能在产线组装区架设的资讯看板都看得到,让现场管理者可以更快掌握生产状况,并依据作业员当前生产进度,现场指挥调度。
为了缩短营运决策时间,新汉也与政大合作开发一套会统4.0管理决策系统,能够依据物料生产成本、生产工单及作业时间,自动计算当日生产产品的毛利成本,并自动产出相关报表,不需要等到隔月报表产生才知道,就能依据每日可赚得的利润即时修正营运策略,让决策者下达决策可再早一步。这套新系统将在今年6月开发完成。
其次,从战情中心的萤幕上,也能够即时监控SMT与DIP产线设备的运作情况,主要是藉由机连网的方式撷取机台设备的资料与参数,以便在战情中心即时呈现这些设备使用状况,包括稼动率、炉温和良率等,可提供现场产线人员做为即时的参数调整,以提高生产良率。另外也可以随时监看工厂各设施的环境变化情况,包括温度、湿度和落尘量与二氧化碳等,而且每条产线皆配置多组摄影机,可以将产线生产状况呈现在萤幕上。让公司高层管理者即使远在国外,也能观看工厂产线即时生产状况,并依据生产进度即时做出调整指示。
尤其,为了确保工厂产线可以正常运作,避免因为机台故障造成产线中断停摆带来的严重损失,新汉也特别针对产线的重要设备,如压缩机,回焊炉、洗涤器风扇等加入预防性诊断维护机制,主要是透过机器学习技术,从这些设备上安装的震动感测器搜集大量训练资料,建立机器学习预测模型,以侦测设备健康状况,新汉已经能做到机台还没发生异常之前,就能提前通知厂房执行维护动作,以避免产线非预期性停机发生。
另外,SMT产线区还设置有机台资讯看板,可以即时呈现生产线上各种机台的运作状况,一旦发生异常,便会发出警示,并同步显示在战情中心的萤幕上。加上有了去年台积电产线中毒事件的前车之鉴,新汉新厂也特别强化了OT资安防护能力,可以即时侦测OT网路内是否有不正常的流量,并从中找出有问题的机台,通知管理者立即处理,以避免感染其他机器。
新汉表示,新智能工厂自去年10月启用至今,已经帮助工厂生产效率提升至少20~30%,新汉更将这次工业4.0建厂建置经验输出,变成产品贩售,目前已有晶技、加高电子、泰艺电共3家频率元件厂今年将在自家工厂内导入该公司的工业4.0方案。
新汉更大目标是要从传统工业硬体商,变成软硬整合的工业4.0解决方案商。除了智能制造外,新汉也计画要将工业4.0核心技术,运用在不同行业,包括智能医疗、智能商业及智能监控等。
新汉针对重要产线生产设备,也加入预防性诊断维护机制,还搭配机器学习模型以预测设备健康状况,可提前通知厂房进行维护,以避免产线无预警停机。(摄影/余至浩)
在组装作业区,现场管理者可从萤幕面板上查看MES系统上的生产资讯,包含预期生产数量、目标数量以及即时生产力,以便于更快掌握生产进度。(摄影/余至浩)
在最后产品组装流程上,还导入RFID标签,自动感测记录每一站完成的组装项目,以取代每站人员都要以扫描器扫描条码的动作,以节省作业员换件的工时。(摄影/余至浩)