如何運用MES 系統構建智慧製造應用管理-以金屬加工行業為應用案例

摘要

全球製造產業邁向工業 4.0，而金屬加工智慧製造管理應用，也在政府積極推動智慧機械下成為工業轉型關注產業之一。如何在製造實體生產線結合資訊平台建構的資訊流，應對出實際符合企業本身適用的智慧應用

The global manufacturing industry moves toward Industry 4.0, and the smart manufacturing management applications have become a concerned issue of the industrial transformation by the government has been actively promoting the smart machinery. Link information flow constructed by the information platform on the physical manufacturing line to actual according to smart applications for the enterprise.

關鍵詞(Keywords)

金屬加工、智慧製造、MES

Metal processing, Smart manufacturing, Manufacturing Execution System

前言

全球製造產業逐漸調整步調迎向工業 4.0，而金屬加工智慧製造管理應用，也在政府積極推動智慧機械下成為工業轉型關注產業之一。而企業在打造屬於自己的智慧製造環境時，更面臨眾多資、通訊與作業端技術銜接問題。該如何妥善規劃適用性高的智慧化製造管理環境？智慧化投資效益到底有多少？該從哪個瓶頸點著手先行改善？成為許多企業主評估過程中相當頭痛的一環。

針對金屬加工在智慧製造管理應用規劃上，如何就製造實體生產線結合資訊平台建構的資訊流，應對出實際符合企業本身適用的智慧應用。以下將從常見的四個應用面向予以說明：1. 建構整合式製造管理平台 2. 生產管理服務效率化 3. 即時化品質管理 4. 物料、線邊倉管理 5. 整合性設備監控 6.. 製程參數智能化 7.. 機台預修保養管理 8. 電子行動化作業應用。

凹版轉印技術及其應用

1. 建構整合式製造管理平台

打造視覺化虛擬工廠，全方位整合實體與資訊流，建構一個整合式的製造管理平台。虛擬工廠的建立概念主要是將工廠生產所需的生產資源建構在系統平台上，有效結合MES平台的管理機制，將生產機台、工作站(工序)、生產流程、產品等資訊結合權限的管理，統合生產規劃與生產執行，橋接下位系統 SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition；監控與資料收集系統)/ EAP(Equipment Application Programming；自動化整合)，整合上位應用系統如 ERP(Enterprise Resource Planning；企業資源規劃系統)、PLM(Product Lifecycle Management；產品生命周期管理)、APS(Advanced Planning & Scheduling；先進規劃排程系統)，扮演智慧製造控制的核心，提供即時化製造管理應用決策平台。

圖(1) 整合式製造管理平臺應用情境

2. 生產管理服務效率化

金屬加工的主要作業工序區分為4大製程作業，分別為成型製程(如鑄造、鍛造、沖壓、裁切等方式)、機械加工製程(如車、銑床等加工)、表面處理製程(如噴塗、烤漆、電鍍等方式)與組立、測試及包裝製程，但在作業現場的環境限制往往因為資料收集不夠人性化，造成現場人員作業抗拒及影響作業效率。傳統的人工繕打抄寫紀錄，不但耗工耗時，更難即時追溯客訴或製程問題。因此在生產管理服務效率化的規劃上的重點就是簡單、好用的便利管理。

圖(2) 生產管理服務效率化應用情境

3. 即時化品質管理應用

品質管理是製造管理中相當重要的核心，完整的品質管制計畫才能確保產品品質，而一般品質管制依照生產過程會分成以下幾個階段：1. 進料檢驗 2. 生產過程檢驗 3. 出貨前檢驗，各階段在整個生產過程中皆有其品質的管控特性。

圖(3) 品質管理應用情境