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软体结合生管流程客制化
数位转型切莫买椟还珠
[作者 陳念舜]   2020年02月21日 星期五 浏览人次: [1310]

继近年来智慧制造潮流带动一波生产流程可视化,并打造PaaS/SaaS等创新商业模式之後,接着还可??藉此加速企业数位转型。台湾机械业则盼利用多年来藉TPS持续改善流程,与资通讯产业紧密结合,开创更大价值。


随着资通讯产业在进入云端时代之後推出的「软体即服务(Software as a Service;SaaS)」交付模式,又被称之为「按需即用软体」,既强调「一经要求,即可使用」,让使用者仅须透过连网下载存取软体使用,而不必再经过传统繁复的安装步骤,相对降低企业对於采购软体成本与硬体规格的要求。且具备SaaS最大特徵之一,便是包含组态选项(叁数)设定和应用「客制化」,正适合台湾机械业导入用於组装、生产管理流程优势之上,创造更大差异化价值。


尤其台湾机械业向来具备中小企业「机动性」的优势,因为掌握过去与供应链密切配合的良好默契,在购入设备决策及预估成本、交期、发包快速,常在接到订单後未经工程分析、排程,便直接通知上游供货、备料,再仰赖老师傅的丰富经验大批量生产,从接单到交货的周期时间仅以月计。


但在迈向工业4.0阶段,却苦於无法适应更高弹性与客制化需求,导致工作量和机台数据激增,企业规模有越来越大趋势,更需要改善和消除浪费。惟若透过TPS(Toyota Production System)精实生产管理角度审视现场,却发现目前加工厂内的物料通常存在加工、检查、运搬、停滞4种型态,对於客户真正有价值的加工状态只占其中不到10%时间。加工厂虽然引进CNC工具机等自动化设备,仍须浪费人力监管生产品质与机器运转,以及不同阶段待加工的大量库存品。


进而纳入智慧机械视角,纳入SMB、IoT等多样智慧化工具之後,才能协助缺乏直接到现场观察,并找出问题来改善能力的中小企业,避免因为人工抄写现场生产数据不正确、难以兼顾时效性;以及日夜班生产性差异大,无法充份掌握进度、交期,只能回到办公室坐等财务报表、ERP(Enterprise Resource Panning;企业资源规画)系统等数据,与现场确实存在不小差异;且代工厂因为透过贸易商接欧美买主订单,也开始被要求能随时提供进度可视化及生产履历。



图1 : 若透过TPS精实生产管理角度审视现场,可发现目前加工厂纳入SMB、IoT等多样智慧化工具之後,可让机械业者在现场管理时透过IoT平台连网监控。(摄影/陈念舜)
图1 : 若透过TPS精实生产管理角度审视现场,可发现目前加工厂纳入SMB、IoT等多样智慧化工具之後,可让机械业者在现场管理时透过IoT平台连网监控。(摄影/陈念舜)

藉此可让机械业者在现场管理的人、机、料、法准则中,透过IoT平台的sensor、SMB等硬体装置和通讯协定连网监控,并自动撷取加工过程中的机台状态、稼动率、老师傅经验等资料数位化後,形成IoT内容。得以随时将不同阶段的可视化资讯存在於系统,建立生产履历;或者及时推播到主管手机,即使出差也能监控厂内,不必等到隔日(周)才能检讨改善。甚至上传机械云,加入AI简化、分析後找出新价值,同时解决中小企业既仰赖数据,又担心供现场精实管理的资讯可靠度不足等问题。


达易智造跨领域结盟 打造金属加工专用SaaS

基於目前机械设备业者投入自主开发软硬体整合方案的趋势也越来越明显,藉着主动替制造业者把关生产品质,正驱使设备制造业者从过去以单纯销售产品为主的营运模式转型,逐步朝服务导向企业发展,台湾最早投入打造M-Team联盟双核心之一的工具机大厂永进机械,更与IPC大厂研华合资成立「达易智造DZ Connect」。


经由导入研华WISE-PaaS平台为基础的物联网产业解决方案(Solution Ready Packages, SRP),并以领域导向(Domain-Focused)解决方案/应用场景之系统整合商与合资共创(Joint Venture Co-Creation)型态为发展重点。同时结合永进机械在金属加工产业的专家经验,开发出适合该产业的系统整合及顾问服务等套装解决方案,工具机厂商透过研华平台,将更有筹码与其他CAD/CAM谈判授权合作,或加入不同协定同盟,在人机料法与其他领域产业合作。


受惠於这波工业4.0智慧制造潮流,达易智造市场发展部经理叶建群认为,对於台湾机械业而言的最强大需求,仍来自於数位转型与二代接班,亟需可在短时间内大量普及工具,有助於中小企业顺利接班、转型,新进人才不只监工,还能改善生产流程,先求把流程作对,接着才能将之数位化改正,达到智慧自动化。


然而,过去TPS制度问世40馀年来,始终只有日本人玩得起的主因,不仅在於执行力高的民族性使然,还有台湾以破碎型产业居多、产品要求弹性高等特性,导致难有足够人力分工,欲落实TPS管理的代价太大。叶建群指出:「在现今软体、IoT技术不断进步,与硬体更便宜之下,已导致设备自主联网,搜集大量数据更快又准,不必员工每笔key-in,加上自动排程、领料、派工,同时省下TPS工作量与企业成本;还能确保每批量生产的品质相同,承接稳定与高价值订单,提供软体服务也少被砍价,客户甚至会要求设备要具备机联网、可视化功能,才愿意买单。


达易智造适於此时投入智慧制造应用领域,受惠於双方能量与经验积累,除了有领先同业的IT及OT能力之外,亦在金属成型、切削加工等相关产业具备深厚的领域知识(domain know- how)与顾问能力,协助导入与客制化智慧制造系统。



图2 : 达易智造受惠於双方能量与经验积累,协助使用者逐步导入客制化智慧制造系统。(source:达易智造)
图2 : 达易智造受惠於双方能量与经验积累,协助使用者逐步导入客制化智慧制造系统。(source:达易智造)

目前该公司已能够透过物联网设备,搜集、分析与管理厂内工具机、工业机器人在内的生产机械设备资料,从个别机台的运作状态、设备产能分析到整厂生产进度等资讯,已有超过130家客户的现场导入经验及顾问服务,举凡航太、汽机车、自行车、模具、扣件及零组件产业,都是达易擅长且经验丰富的产业。


其中除了一、二线中心工具厂同业之外,放电加工机、冲床、车洗床、木工机等产业机械厂商也都有达易的伙伴,不被金属加工、设备业视为竞争对手。叶建群说:「有别於早年软体须搭配机台共同出货到客户端的案例约占70%以上,近年来由於终端客户对於智慧制造意识的抬头,加上中小型加工厂开始拥抱新的管理观念及工具,目前终端加工客户的比例已提到70%左右,显见近年来工业数位转型的热潮已经快速扩散。」


此可归功於达易智造相较於其他同业最明显的差异,除了以TPS精神为核心,让中小企业能藉由此梳理作业流程,将对的流程数位化;同时采集机台、报工、派工及品质等OEE所需资讯出发,并搭配程式派送、智慧警报系统等,提供全厂人机料法的综合状况分析,使管理更为即时,也大幅减少人力与人为疏失风险。


且因为达易智造提供与Microsoft、Amazon同等的IT微服务架构(Micro Service),省下整个专家团队进驻中小企业,建立ERP的费用。所提供的服务就像是乐高积木一般,可随客户需求搭配标准模组或折解重组,加入ERP或自动排程、报/派工等单一独立系统,或多个app程式互相支援,组合出符合该公司所需的功能,大幅降低客制化成本,并大幅缩短数倍至数十倍布署导入期,甚至加入AI分析。


倘若同业中有不同的机型和作业模式时,软体部份即可利用达易智造的微服务来组合成为该公司专属服务平台,让设备制造商可以专注於机台的研发与提升,透过相互搭配产生差异性,让机台成为服务的一部份,更贴近顾客的日常生产需求。


此外,由於分散式的微服务架构可让客户从极小批量着手,快速建立PoC;还有机会弹性扩容,使软体服务同时在云端及地端皆能运作,进而达到「云地共生」架构,即软体能完全断网,同时在异地/云备份。得以分阶段导入单机至整厂,待确保成效後再扩大投资,解决大部份厂商须一次规划整厂投入的金额庞大,且实际成效未知的问题。



图3 : 高度整合过的APP,无论在战情室的各式大小萤幕及手持装置上,皆可顺利运作。(source:达易智造)
图3 : 高度整合过的APP,无论在战情室的各式大小萤幕及手持装置上,皆可顺利运作。(source:达易智造)

进而高度整合战情室及APP,无论在各式大小萤幕及手持装置上皆可顺利运作及切换,客户亦可利用达易智造提供的API介面,将现行的标准软体及APP进行二次开发,或随意支援多样种类的IoT硬体及协定连接上系统。


德科智能主推ERP 为零组件另创管理财

另一家出身於工具机产业的德科智能科技(dek),公司背景是关键零组件刀库大厂德大集团,相对更倾向於ERP系统。经过4年努力开发出一套具可视化及跨公司的智能云端管理平台,强调已跳脱传统ERP系统只在单一公司内部流程串联,而能串连整体制造供应链的机器设备、订单、生产、管理、决策资讯,加快速度及降低人力成本。


德科智能科技工程师陈昆志表示,回顾过去台湾机械接到客户订单後,必须先用传真向其上游供应商订购零件,浪费要列印并传真给供应商的采购单,就有200份之多,相当耗费时间、人力与资源。等到供应商收到传真後,开始依单生产,并将每个零件归属於哪张订单记录下来;之後再由仓管人员依单据逐一点货、核对,将纸笔记录的资料输入电脑,才能完成了一项零件的订购动作。


过程中有许多环节可能发生错误或延迟,影响後续的生产效率与服务品质,必须积极思考该如何以科技的方式改善,加快整个供应链管理的正确性与效率;连带也可提升服务品质、加快交期,连带就能维系更好的客户关系。


近年来德大机械开始改良ERP系统之後,开始要求所有配合的供应商都一起导入,不管从采购到送货、点交,全都可以透过这套系统来统一串流处理,加快了整个零件采购及收送货速度;还能主动通知生产管理人员安排组装,也大大降低各环节的人为疏失,既有效率,又可节省成本。


然而,由於台湾的制造加工厂多为中小企业、规模并不大,难以负担一般市售ERP系统动辄数百万元的高价。尤其对於多样、客制化程度高的不同领域终端加工业者而言,最期待的就是刀具管理,是所有数位串流的盲点。陈昆志表示,为了提升加工效率和产品品质,过去这些年德大机械一直与工研院保持紧密合作关系,合作范围也逐步从单机智能化,扩大发展到系统智能化连结生产设备及系统的软体。


该软体内容包括:智能化供应链联网ERPnet系统、VMX机联网软体平台、先进规划排程(Advanced Planning & Scheduling;APS)、机台稼动率监控、组装及加工可视化、切削提效(Speed Pro)软体等技术销售与推广,全方位优化机械业的供应链生产体质,让使用者透过手机就清楚掌握跨厂区的生产状况,提升全球竞争力。


其中ERPnet供应链联网系统系针对客户/厂商/供应链间的沟通联系,从接单、采购、生产、组装、出货等营运流程,进行云端联网管理。除了省去沟通协调流程,并可准确预估订单交货时间,实现紧凑生产、缩短交期的目的,即使买不起ERP的供应商,也能直接上网接订单、回报交期,让客户及业务部人员变得更轻松;


接着搭配与工研院、加工业者合作开发的APS(自动生产排程优化系统)软体分析,让现场机台达到最有效率的生产,减少生管部门接单後的生产排程调整、采购单传真、订单异动处理、物料比对跟催等工作,大幅降低66%的人力;在采购部门则可透过智能化交期回覆功能,无传真、无纸化,缩短与供应商之间的沟通工时,相当於降低88%的工作时数;在品管部门自动产生自检表,节省每月50%的工作时数。



图4 : 德大机械近年来一直与工研院保持紧密合作关系,合作范围也逐步从单机智能化,扩大发展到系统智能化连结生产设备及系统的软体。(摄影/陈念舜)
图4 : 德大机械近年来一直与工研院保持紧密合作关系,合作范围也逐步从单机智能化,扩大发展到系统智能化连结生产设备及系统的软体。(摄影/陈念舜)

陈昆志指出,透过德科智能的ERP平台将潜藏问题台面化、厂区状态即时化、管理效率数据化、企业产值极大化,纳入产品从业务、采购、生产排程、加工、组装、品管、库存、财务等各环节的相关资料,详加统计分析。其中在业务部门可藉此透过电脑与行动装置,即时获取各类型统计报表←图表,全盘掌握公司各项营运指标的趋势与细节;组装时可透过机侧触控面板点选问题,再回报指定人员;加工阶段,则可协助加工业者读取不同工具机厂商的可视化资讯、叁数,再与APS整合,或在战情室串流上下资讯。


总结

「严格来说,工业4.0也可称之为TPS的数位版本,与实体现场管理相辅相成,都是企业达成数位化的工具之一。」即使回顾台湾制造业智慧化演进过程,也是先经过制造←服务化;接着在约20年前开始引进ERP系统推动数位转型,却因为与现场资讯脱勾,而功亏一篑。直到目前始藉着现场设备自动化程度不断提升,加入APS/SCM/MES系统、CAD/CAM/PLM等智慧制造软硬体达成各阶段数位化之後,才有利於针对产品完整生命周期有效管理。


如今台湾机械业因为已先行投入改善现场管理人机料法,尝试最有效的改善方法还是透过TPS精实管理。2006年工具机产业甚至组成M-Team,以及2012年透过工业局、国瑞汽车辅导下深入钻研TPS制度,於推动智慧化脚步不输德、日大厂,已约有50%中小企业藉机联网引进智慧化工具;5%能将搜集得来的资讯透过AI、大数据分析,来协助找出看不到的问题。


剩下50%中的20%厂商则认为连结机台後,还须加入自动排程系统,并导入MES呈现;其馀20%厂商在10~20年前便已建置完成ERP。但执行至今的成效不彰,主因即在於ERP数据往往与现场即时资讯不一致,恐造成执行决策偏差,有赖现场人员透过自动报工、设备机联网、物料QR-code自动辨识等工具,提高资讯准确度。


所以建议业者导入ERP系统前,务必先了解整体生产流程,确认应导入项目及可取得利益;并透过TPS认清问题、找出有效解决方法,重新找回中小企业「机动性」特色,而非视之为理所当然,成为无法改善的陋习。


**刊头图(摄影/陈念舜)


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