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研華與銳泰合作為手工具工廠建置機聯網平台,提升設備稼動率與生產管理效率

2021/12/23
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簡介

對於製造業而言,生產資訊與設備稼動率是評估企業製造實力的關鍵績效指標(KPI)。但一直以來,業者多以紙本作業與人員巡查的方式來收集資料。此法不僅缺乏時效性,手寫資料的正確性也堪虞,生產線上設備是閒置或異常也難以即時察覺。

所以,近來導入能自動採集設備資料並將生產資訊即時可視化的機聯網應用已成為製造業提升生產管理效率與設備稼動率的最佳解方。然而,系統整合廠商要為製造業建置一套整合所有資料的可視化戰情看板是件相當耗時費力的大工程,而要取得沒有聯網功能的老舊設備與CNC工具機之資料更是不易。

有鑑於此,研華為製造業機聯網應用提供了軟硬整合的完整解決方案。從前端的資料擷取、狀態監控與異常示警,到後端的資料彙整與OT和IT整合等功能都一應俱全。系統整合廠商無需自行開發驅動程式就能採集設備資料,亦可透過現成的樣板輕鬆實現資料可視化,從而為終端客戶快速導入能優化工廠管理效率的機聯網平台。

系統需求

以資料收集與MES微服務專家自居的銳鼎科技股份有限公司是專精於OT和IT開發與整合的系統整合廠商。該公司以物聯網技術收集生產資訊並建置可視化看板,更提供了模組化的微服務以便為客戶組合出最符合需求的智慧製造解決方案。其高性價比的方案目前已獲金屬加工、塑膠成型、汽車週邊、PCB、食品等製造業青睞而採用。今年初,全球知名的手工具大廠──銳泰精密工具股份有限公司亦委託銳鼎為其在台中與嘉義的兩座工廠建置機聯網與MES結合應用。

據了解,成立近四十年的銳泰精密一貫以紙本作業與人員通報之管理模式來回報生產資訊,因此會有延遲通報、無法即時掌控設備狀況、以及缺乏正確數據來制定KPI等等的問題。但銳泰精密深知實踐工業4.0的必要性與必然性,因此意欲將廠內的人員工時、機台運作、原物料、製程參數/SOP、能源環境、品管測試等管理都進行整合,藉此讓資訊透明化以加速落實智慧製造。了解客戶需求後,銳鼎決定分階段來實施機聯網應用。而第一階段將導入生產資訊即時回饋、可視化戰情看板、自動生成Excel報表等功能,以便先整合人、機、SOP之管理。為實現上述功能,銳鼎除了自行開發的製造執行系統(MES)之外,尚需選購一套既能採集設備資料又能資料可視化的軟硬兼具之方案,並且還要能兼顧現有功能建置與日後擴充之需求。

系統概述

研華以三套產品組合而成的完整解決方案(包括:即時監控資料閘道器IFS-RTM-UNO1372A、CNC工具機資料閘道器ESRP-CNC-UNO1372、以及內建資料可視化管理平台的伺服器IFS-51A-AG01)來滿足此專案的需求。

方案的運作流程是:安裝於生產線現場的兩台資料閘道器(IFS-RTM-UNO1372A與ESRP-CNC-UNO1372)負責收集計數器、三色燈訊號與設備製程參數(像是負載、轉速、溫度與加工程式)等資料,再經由網路交換器以MQTT通訊格式傳送給銳鼎的在製品生產管理系統(CIO/WIP)、安裝於戰情室的伺服器IFS-51A-AG01、以及銳鼎的MES。而戰情室的伺服器則將資料可視化後顯示於大螢幕上,讓管理者可得知即時的生產資訊與設備狀態。另外,當設備出現異常時,系統會發送電子郵件給相關人員,也會透過LINE推播至管理者的手機,藉此儘早排除異常以提升設備使用率。

至於產品特色方面,研華提供的三套產品都是軟硬整合的平台。像IFS-RTM-UNO1372A即是於UNO工業電腦內預裝了支援超過200種驅動程式的通訊轉換軟體WISE-EdgeLink,使其能擷取各種裝置的資料。且除了能即時監控設備外,它還提供了七天內斷點續傳的功能,讓用戶不用擔心因網路中斷而有資料流失的問題。而ESRP-CNC-UNO1372則與上述產品功能類似,不同點只在於預裝的是Runtime軟體,因此可以連結像是FANUC、SIEMENS、MITSUBISHI、HEIDENHAIN、Brother等CNC工具機。此專案的手工具工廠就透過這款產品可以輕鬆地採集MITSUBISHI工具機的資料。

第三套產品IFS-51A-AG01是整個方案的核心。以高性能伺服器搭配智慧製造套件,使其成為集資料採集、匯聚、可視化和分析於一身的多功能數據管理平台。透過其儀表板(Dashboard)所提供的多款現成樣板,用戶可以直接套用來建立使用介面,因此能迅速地完成設備的狀態、稼動率、產能、良率之即時監控。而記錄下來的資料,既方便於管理者調閱生產資料、追蹤生產進度、了解設備異常事件,資料也能匯製成綜合分析的趨勢圖,讓管理者有所依據來進一步地改善工廠的生產與管理效率。同時,也大幅降低人員手動輸入所耗費的時間,更排除了易於誤植的問題。

值得一提的是,研華除了目前已有的整體設備效率(OEE)、工廠環安衛(EHS)、以及事件警報管理(EAN)三種儀表板之外,亦將陸續新增更多符合製造業需求的儀表板,像是統計製程控制、設備預防診斷、設備報修派工、生產流程管理、設備維護管理等等。用戶可依案場需求彈性擴充儀表板,從而更便利地完成資料可視化的開發。

專案導入

  • IFS-RTM-UNO1372A – iFactory 即時監控資料閘道器
  • ESRP-CNC-UNO1372 – 專為CNC工具機提供的資料閘道器
  • IFS-51A-AG01 – 智慧製造產業通用入門套餐(內含伺服器、WISE-PaaS 平台與 iFactory 工業應用程式)

結論

研華與銳鼎合作,為機聯網應用提供的是能顯著提升生產管理效率與設備稼動率的解決方案。以此專案為例,目前導入的自動採集資料與資料可視化就已能看到明顯的成效,像是相較過去人員報工,更能精確掌握機台即時狀態與生產效率,並且提高生產工時數據的可靠度;人員每日處理生產資訊的所需時間大幅縮減了 70%。

此外,由於研華基於雲架構的方案是具有模組化、易整合、易擴充的特色,因此正好滿足了此專案分階段導入的需求。銳鼎不僅能便捷地完成第一期的建置,日後該工廠所需的跨廠區整合、系統上雲與能源管理等應用亦能在現有架構下按部就班的導入,從而逐步為客戶實現零時差管理的智慧製造。