邁向智慧成型工廠的第一步

2020 年開(kāi)始,受疫情影響,需求減少、產(chǎn)值降低、供應(yīng)鏈斷鏈等問(wèn)題重挫射出工廠的發(fā)展。為突破逆境、提升競(jìng)爭(zhēng)力,許多工廠開(kāi)始反思自身的運(yùn)營(yíng)模式,并轉(zhuǎn)向工業(yè)4.0 進(jìn)行改革。然而,許多工廠雖體認(rèn)到轉(zhuǎn)型的重要性,卻被物聯(lián)網(wǎng)(IoT)、邊緣運(yùn)算、人工智慧(AI) 等技術(shù)名詞所局限,對(duì)于跨出轉(zhuǎn)型的第一步無(wú)所適從。如何踏出關(guān)鍵的那一步,可先從找對(duì)問(wèn)題著手,朝向智慧工廠邁進(jìn)。


01

傳統(tǒng)射出成型工廠的現(xiàn)有困境

傳統(tǒng)射出成型工廠管理多以人工為主,生產(chǎn)資訊如射出機(jī)狀態(tài)、不良品數(shù)量等,往往仰賴(lài)人工抄寫(xiě)記錄,再進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,生產(chǎn)資訊不僅缺乏即時(shí)性,資料繳回后需人員匯整記錄,除有文件遺漏的風(fēng)險(xiǎn),手抄內(nèi)容可能因人員疏忽,導(dǎo)致正確性及完整性不足,無(wú)法立即發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)盲點(diǎn)。此外,當(dāng)訂單增加,在人力不足的情況下,生產(chǎn)資訊無(wú)法即時(shí)匯整,若有突發(fā)狀況無(wú)法立即通報(bào)管理人員,因而造成更大的生產(chǎn)損失。除手抄資料導(dǎo)致資訊取得不即時(shí),傳統(tǒng)射出成型工廠缺乏廠區(qū)、設(shè)備、模具、人員、排程等系統(tǒng)性的規(guī)劃與整合,容易產(chǎn)生資訊不流通的現(xiàn)象,進(jìn)而衍生許多不可預(yù)期的生產(chǎn)問(wèn)題。


另一個(gè)傳統(tǒng)射出成型工廠的痛點(diǎn)是無(wú)法掌握射出機(jī)異常原因,當(dāng)射出機(jī)故障,往往透過(guò)人工紀(jì)錄故障情形,分析故障的原因,過(guò)程中常需經(jīng)過(guò)多方確認(rèn),再分配相關(guān)人員進(jìn)行檢測(cè)維修工作。故障的確認(rèn)不僅耗費(fèi)時(shí)間,增加溝通成本,還可能拖延維修工作,影響維修效率,甚至有時(shí)無(wú)法查明異常原因,無(wú)法找出解決方法,造成產(chǎn)線停滯,影響訂單出貨時(shí)間。


邁向智慧成型工廠的第一步的圖1

圖1:射出工廠看板畫(huà)面


02

IoT(物聯(lián)網(wǎng))在射出成型工廠的應(yīng)用

面臨前述的挑戰(zhàn),如何取代人工手抄是關(guān)鍵問(wèn)題。利用IoT(物聯(lián)網(wǎng)),針對(duì)生產(chǎn)設(shè)備、作業(yè)人員、產(chǎn)品連接網(wǎng)路,取得狀態(tài)、成型條件等資訊。透過(guò)IoT(物聯(lián)網(wǎng)),可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的即時(shí)收集,這也是走向智慧工廠的第一步。


「IoM 射出機(jī)聯(lián)網(wǎng)」(簡(jiǎn)稱(chēng)IoM),是一套以成型工廠為中心的智慧成型工廠管理系統(tǒng),包含設(shè)備聯(lián)網(wǎng)、生產(chǎn)管理、品質(zhì)管理、制品管理、模具管理、維護(hù)保養(yǎng)……等功能,透過(guò)全自動(dòng)或半自動(dòng)化的智慧管理,自動(dòng)采集或回報(bào)射出機(jī)數(shù)據(jù),使人員能即時(shí)掌握生產(chǎn)周期、稼動(dòng)率、異常閑置狀態(tài)、穩(wěn)定性,讓科學(xué)數(shù)據(jù)成為工廠強(qiáng)而有力的智慧資產(chǎn),提升產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。


IoM 透過(guò)采集機(jī)上盒(Smart Machine Box) 安裝至射出機(jī)中,不分時(shí)段自動(dòng)采集射出機(jī)狀態(tài),收集完整且正確的射出機(jī)資訊,并提供可視化看板,即時(shí)顯示射出機(jī)狀態(tài)為運(yùn)轉(zhuǎn)、閑置、異常或停機(jī)。若射出機(jī)發(fā)生異常,也可以透過(guò)看板立即通知人員,使問(wèn)題在第一時(shí)間獲得解決,避免延誤處理造成更大的損失。


自動(dòng)取得射出機(jī)狀態(tài)后,提升生產(chǎn)效率也是管理者關(guān)注的重點(diǎn)。透過(guò)整體設(shè)備效率(OEE),可以衡量設(shè)備生產(chǎn)力。OEE 主要由時(shí)間效率(A)、產(chǎn)能效率(P)、制品良率(Q) 所組成。時(shí)間效率(A) 用以掌握設(shè)備停機(jī)損失;產(chǎn)能效率(P) 用以掌握設(shè)備使用上的浪費(fèi);制品良率(Q) 用以掌握良品數(shù)比例,也相當(dāng)于純收益,可以做為關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)和精益生產(chǎn)的效率指標(biāo)。


IoM 將OEE 指標(biāo)透過(guò)不同維度(制品、模具、設(shè)備、班別、任務(wù)、異常、原料、排程)的數(shù)據(jù)分析呈現(xiàn),管理者可以從數(shù)據(jù)中評(píng)斷生產(chǎn)盲點(diǎn)。例如:A 指標(biāo)的低落可能是因?yàn)樯涑鰴C(jī)閑置過(guò)久。IoM 透過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的回報(bào),可以將所有可能的問(wèn)題與低落的時(shí)間區(qū)段自動(dòng)關(guān)聯(lián),也許是模具久未保養(yǎng),也許是原料領(lǐng)料的問(wèn)題,將一個(gè)個(gè)問(wèn)題排除以提升A 指標(biāo)。P 指標(biāo)的低落,可能來(lái)自于作業(yè)員的不穩(wěn)定,透過(guò)IoM 找出此問(wèn)題后,可以將其作為作業(yè)人員的績(jī)效。A 指標(biāo)、P 指標(biāo)改善達(dá)標(biāo)后,基本上已經(jīng)達(dá)到時(shí)間上的高效率。至于產(chǎn)品損失的降低,可以藉由Q 指標(biāo)的低落,回溯報(bào)工的資料,找出異常的時(shí)間點(diǎn)及原因,可能是模具存在不穩(wěn)定的因素,可能久未保養(yǎng)或者開(kāi)發(fā)時(shí)就存在著瑕疵,解決發(fā)生頻率較高的問(wèn)題進(jìn)而預(yù)防再次發(fā)生。


邁向智慧成型工廠的第一步的圖2

邁向智慧成型工廠的第一步的圖3

圖2:車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)可視化;圖3:設(shè)備歷程實(shí)時(shí)紀(jì)錄


邁向智慧成型工廠的第一步的圖4

邁向智慧成型工廠的第一步的圖5

圖4:射出機(jī)OEE (UAPS) 歷程曲線圖;圖5:車(chē)間異常報(bào)工管理


03

結(jié)語(yǔ)

在跨入工業(yè)4.0 前,可以先盤(pán)點(diǎn)自身的管理情況,許多工廠管理者常會(huì)受限于因看不見(jiàn)問(wèn)題而無(wú)法進(jìn)步,可先從建立數(shù)位能力開(kāi)始,透過(guò)自動(dòng)取得射出機(jī)的數(shù)據(jù)及人員利用電腦、智慧型手機(jī)、平板電腦等進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入,匯集工廠大數(shù)據(jù),將生產(chǎn)資訊進(jìn)行系統(tǒng)性的整合,接著進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析找出工廠管理盲點(diǎn),并在下一步思考問(wèn)題的原因來(lái)自技術(shù)、人或是設(shè)備,借以找出解決問(wèn)題的方法。透過(guò)強(qiáng)化自身數(shù)位能力,一步步建立專(zhuān)屬的數(shù)位轉(zhuǎn)型計(jì)畫(huà),邁向智慧制造,提升塑膠成型工廠管理能力及競(jìng)爭(zhēng)力。

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